(57)【要約】【課題】ギラツキが発生するか否かの評価を客観的に行うことができる。【解決手段】カバー部品９０がディスプレイ装置７２上の第１の位置にある状態で、ディスプレイ装置７２の表示面の撮影領域をデジタルカメラ６で撮影して、当該撮影領域の第１の輝度情報を得、カバー部品をディスプレイ装置７２上の第２の位置まで水平移動させ、デジタルカメラ６で、ディスプレイ装置７２の表示面の撮影領域を撮影して、撮影領域の第２の輝度情報を得、第１の輝度情報と第２の輝度情報とに基づいて、それぞれ同一座標について第１の輝度情報と第１の輝度情報の比を算出し、算出された比の値により前記ディスプレイ装置７２のギラツキ現象の性能評価を行う。【選択図】図４
2008180628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイ装置の表示面をカバーする薄板上のカバー部品について、前記カバー部品によって引き起こされる前記ディスプレイ装置のギラツキ現象の性能評価を行う評価方法であって、
前記カバー部品が前記ディスプレイ装置上の第１の位置にある状態で、前記ディスプレイ装置の表示面の撮影領域をデジタルカメラで撮影して、当該撮影領域の第１の輝度情報を得、
前記カバー部品を前記ディスプレイ装置上の第２の位置まで前記ディスプレイ装置の表示面に水平方向に移動させ、
前記デジタルカメラで、前記ディスプレイ装置の表示面の前記撮影領域を撮影して、前記撮影領域の第２の輝度情報を得、
前記第１の輝度情報と前記第２の輝度情報とに基づいて、それぞれ同一座標について前記第１の輝度情報と前記第１の輝度情報の比を算出し、
前記算出された比の値により前記ディスプレイ装置のギラツキ現象の性能評価を行うことを特徴とする、ディスプレイ装置の性能評価方法。
【請求項２】
前記ディスプレイ装置は、前記デジタルカメラによる撮影時に単一色で表示された状態となっていることを特徴とする、請求項１に記載の性能評価方法。
【請求項３】
前記ギラツキ現象の性能評価は、前記算出された比のピクセルごとの分布の標準偏差を算出し、前記算出された標準偏差が所定値以上であるか否かにより行うことを特徴とする請求項１または２に記載の性能評価方法。
【請求項４】
ディスプレイ装置の表示面を配置可能な載置台と、
前記載置台に載置されたディスプレイ装置の表示面に対向して、前記表示面と平行になるようにディスプレイ装置の表示面をカバーする薄板上のカバー部品を保持し、かつ、前記ディスプレイ装置の表示面上方の第１の位置と第２の位置の間で、前記カバー部品を前記ディスプレイ装置の表示面に平行な方向に移動可能なカバー部品保持部と、
前記載置台に載置されたディスプレイ装置の表示面を、前記カバー部品が第１の位置にある時に撮影された第１の画像情報と、前記第２の位置にある時に撮影された第２の画像情報をそれぞれ出力するデジタルカメラと、
前記デジタルカメラによりそれぞれ出力された第１の画像情報と第２の画像情報から、それぞれ、画像情報の任意の座標における第１及び第２輝度情報を演算し、前記第１及び第２輝度情報に基づいて、前記カバー部品のギラツキ現象の性能評価を行う制御演算部と、を備えることを特徴とする、ディスプレイ装置の表示品位評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機などに用いられ、その表示面をカバーするカバー部品が設けられたディスプレイ装置の性能評価方法及び表示品位評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話端末や携帯可能な小型のパソコンなどの携帯機器が普及し、一般に使用されるようになってきている。これらの携帯機器には、ほとんど表示デバイスが設けられており、当該機器の使用者は、その表示デバイスに表示された文字や映像から多くの情報を得ている。表示デバイスは、液晶ディスプレイなどのディスプレイ装置が用いられており、その表示面はカバー部品で保護されている。カバー部品には射出成形品が多く用いられている。
【０００３】
これらの樹脂成形品は、アクリルやポリカーボネートなどの透明性に優れる樹脂を射出成形して作られており、透明窓部と必要に応じて加飾をした加飾部が設けられる。当該加飾部は、成形後にスクリーン印刷などの方法で直接加飾する方法、成形後にホットスタンプなどで絵柄を付す方法、成形時に金型内に転写用フィルムを挟み込み、溶融樹脂を射出して成形と同時に絵柄を付す成形同時絵付け方法などにより加飾される。
【０００４】
このような表面にカバー部品が設けられた表示デバイスは、ギラツキ現象が問題となっていた。すなわち、画素の大きさが不均一に見える部分が生じ、画像に歪みが起こるようになった。さらに、カラー表示の場合、隣り合う画素同士の色が大きく異なって見える部分が生じ、画像に色ムラも起こった。しかも、表示画像が動画の場合、画像中の物体の移動につれて該物体の上記歪みや色ムラが変化するためにちらついて見えた。特に、ギラツキ現象は、１００ｐｐｉ以上の高画素密度表示デバイスであるほど目立ちやすいため、昨今は表示デバイスの画素密度が高くなっていくことから、このギラツキについては、問題となりつつある。
【０００５】
ギラツキは、ディスプレイ装置の表示面に設けられたカバー部品の表面形状が粗いほど出やすいという傾向がある。このため、従来では、ギラツキの出やすさを表面粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１，ＩＳＯ４２８７）で評価しようとする技術が開示されている（特許文献１）。特許文献１には、カバー部品の表面が粗いほどＲａの値は大きくなり、ギラツキが出やすい傾向があることが開示されている。
【特許文献１】特開２００３−００５６５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、Ｒａの値は、単にカバー部品の表面粗さを表す数値であり、光学特性を直接表すものではない。特に、カバー部品を画素密度が細かいディスプレイに用いた場合、Ｒａの大きさとギラツキとの間に相関関係がなくなってしまうことが分かっている。
【０００７】
すなわち、高精細のディスプレイ装置を用いた表示デバイスについては、カバー部品の表面粗さの情報からはギラツキの予想が困難であり、実際にディスプレイ装置とカバー部品とを組み合わせて目視による官能的な評価で行われていた。
【０００８】
しかし、従来のように目視による評価は、評価者の違いや評価者の心理的な作用があるため、評価結果に大きなばらつきが生じるという問題があった。
【０００９】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、例えば１００ｐｐｉ以上の高精細なディスプレイ装置を用いた表示デバイスについて、ギラツキが発生するか否かの評価を客観的に行うことができる表示デバイスの性能評価方法、表示品位評価装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成の表示デバイスの性能評価方法及び表示デバイスの表示品位評価装置を提供する。
【００１１】
本発明は、表示デバイスの表示面をカバーする薄板上のカバー部品について、前記カバー部品によって引き起こされる前記表示デバイスのギラツキ現象の性能評価を行う評価方法であって、
前記カバー部材によって引き起こされる視認されるギラツキの評価を、デジタルカメラで、前記表示デバイスの表示面の前記撮影領域を撮影して得られた輝度情報の値に基づいて前記表示デバイスのギラツキ現象の性能評価を行うことを特徴とする、表示デバイスの性能評価方法を基本的構成とするものである。
【００１２】
本発明の第１態様によれば、ディスプレイ装置の表示面をカバーする薄板上のカバー部品について、前記カバー部品によって引き起こされる前記ディスプレイ装置のギラツキ現象の性能評価を行う評価方法であって、
前記カバー部品が前記ディスプレイ装置上の第１の位置にある状態で、前記ディスプレイ装置の表示面の撮影領域をデジタルカメラで撮影して、当該撮影領域の第１の輝度情報を得、
前記カバー部品を前記ディスプレイ装置上の第２の位置まで前記ディスプレイ装置の表示面に水平方向に移動させ、
前記デジタルカメラで、前記ディスプレイ装置の表示面の前記撮影領域を撮影して、前記撮影領域の第２の輝度情報を得、
前記第１の輝度情報と前記第２の輝度情報とに基づいて、それぞれ同一座標について前記第１の輝度情報と前記第１の輝度情報の比を算出し、
前記算出された比の値により前記ディスプレイ装置のギラツキ現象の性能評価を行うことを特徴とする、ディスプレイ装置の性能評価方法を提供する。
【００１３】
本発明の第２態様によれば、前記ディスプレイ装置は、前記デジタルカメラによる撮影時に単一色で表示された状態となっていることを特徴とする、第１態様の性能評価方法を提供する。
【００１４】
本発明の第３態様によれば、前記ギラツキ現象の性能評価は、前記算出された比のピクセルごとの分布の標準偏差を算出し、前記算出された標準偏差が所定値以上であるか否かにより行うことを特徴とする第１または第２態様の性能評価方法を提供する。
【００１５】
本発明の第４態様によれば、ディスプレイ装置の表示面を配置可能な載置台と、
前記載置台に載置されたディスプレイ装置の表示面に対向して、前記表示面と平行になるようにディスプレイ装置の表示面をカバーする薄板上のカバー部品を保持し、かつ、前記ディスプレイ装置の表示面上方の第１の位置と第２の位置の間で、前記カバー部品を前記ディスプレイ装置の表示面に平行な方向に移動可能なカバー部品保持部と、
前記載置台に載置されたディスプレイ装置の表示面を、前記カバー部品が第１の位置にある時に撮影された第１の画像情報と、前記第２の位置にある時に撮影された第２の画像情報をそれぞれ出力するデジタルカメラと、
前記デジタルカメラによりそれぞれ出力された第１の画像情報と第２の画像情報から、それぞれ、画像情報の任意の座標における第１及び第２輝度情報を演算し、前記第１及び第２輝度情報に基づいて、前記カバー部品のギラツキ現象の性能評価を行う制御演算部と、を備えることを特徴とする、ディスプレイ装置の表示品位評価装置を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の第１態様及び第４態様によれば、カバー部品によって引き起こされ視認されるギラツキの評価を、輝度測定ができるカメラを有する測定装置によってカバー部品の位置を異ならせて少なくとも２回を撮影し、カメラの画素間の輝度値の比のばらつき度合いによる数値をもって行うことができる。ギラツキの現象は、カバー部品の透明窓を透過光が通過する場合、その表面に形成された微小な凹凸により透過光が屈折して起こる輝度分布の乱れであるから、カバー部品を透過して撮影されたディスプレイ装置の輝度値を測定し、その比の分布のばらつき度合いを算出することで、ギラツキの評価の数値化が可能となり、ギラツキの評価を数値表現することができるので、客観的な評価が可能となる。
【００１７】
また、カメラは、カバー部品の位置が異なる点でそれぞれ撮影し、それぞれの輝度情報の比を算出することにより、ディスプレイ自身の輝度分布のばらつきをキャンセルすることができ、カバー部品に起因しない輝度分布の乱れ成分を算出値から除去することができる。
【００１８】
したがって、ギラツキの評価を輝度分布のばらつきで数値表現することにより客観的な評価が可能となるので、表示デバイスにおける表示品位評価方法などの用途にも適用することができる。
【００１９】
本発明の第２態様によれば、ディスプレイ装置が単一色で表示された状態で測定を行うことで、ディスプレイ装置自身の輝度分布のばらつきを抑えることができる。よって、ギラツキの評価を行う場合に、カバー部品に起因しない輝度分布の乱れ成分の影響を少なくすることができる。
【００２０】
本発明の第３態様によれば、標準偏差という簡単な計算手法を用いてカバー部品のギラツキの程度の評価を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態に係る表示品位評価装置について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
まず、評価の対象となる表示デバイスの一例について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る表示品位評価装置によって性能評価される表示デバイスの外観構成を示す図である。
【００２３】
表示デバイス１００は、図１に示すように携帯電話端末の前面ケーシング７０に用いられる。前面ケーシング７０には、開口７１が設けられており、携帯電話端末に搭載される液晶ディスプレイ７２がその下側に配置されて、当該開口７１を被覆し、液晶ディスプレイ７２を保護する。カバー部品９０には透明窓部９２が設けられており、透明窓部９２から光を透過することができるように構成されている。液晶ディスプレイ７２に表示された画像は、透明窓部９２を通して視認することができる。
【００２４】
カバー部品９０の表面に凹凸が形成されていると、透明窓９２を通して見える液晶ディスプレイ７２の画像は、液晶ディスプレイ７２の各画素からの光がカバー部品９０の表面の凹凸で屈折されて乱れることがある。この現象をギラツキといい、具体的には、画素の大きさが不均一に見える部分が生じ、画像に歪みが起こり、カラー表示の場合隣り合う画素同士の色が大きく異なって見える部分が生じ、画像に色ムラなどが発生する。また、表示画像が動画の場合、画像中の物体の移動につれて該物体の上記歪みや色ムラが変化するためにちらついて見えたりする。本実施形態にかかる表示デバイスの表示品位評価装置は、カバー部品９０を備えた表示デバイス１００のギラツキの程度を表示デバイス１００の組み立て前に評価するための装置であり、例えば、カバー部品の製造工程などにおいて製造したカバー部品の評価などを行う場合や、表示デバイスを組み立てる場合において、組み立てに用いられる液晶ディスプレイとカバー部品の組み合わせでギラツキが発生するかどうかを検査する場合などに用いられる。
【００２５】
図２は、本発明の一実施形態にかかる表示品位評価装置の概略的な構成を示す模式図である。表示品位評価装置１は、剛体部材により形成された基台であるベースステージ２を備えており、このベースステージ２上には、液晶ディスプレイ７２の表示面を水平方向となるように載置する載置台３と、載置台３に載置された液晶ディスプレイ７２の表示面の上方に当該表示面と平行になるように薄板上のカバー部品９０を保持するカバー部品保持部４と、載置台３の上方に設けられたカメラ６とが設けられている。また、装置の各部の動作を制御し、検査対象となっている表示デバイスの性能評価を行うための各種演算を司る制御演算部１０が設けられている。
【００２６】
なお、この装置１で用いられる液晶ディスプレイ７２は、実際に携帯電話に用いられるものを用いる必要はなく、携帯電話と同様の性能を有する装置に設けられた部材としての液晶ディスプレイであってもよい。すなわち、液晶ディスプレイとカバー部品との組み合わせにおいてギラツキを評価したい場合は、実際に用いる液晶ディスプレイを用いればよく、単にカバー部品９０のみの性能評価を目的とする場合は、装置に固定された液晶ディスプレイを用いればよい。
【００２７】
カバー部品保持部４は、カバー部品９０を液晶ディスプレイ７２に近接して保持するものであり、中央に開口４ａが形成された板状の部材である。カバー部品９０の透明窓部９２と開口４ａが重なるようカバー部品保持部４の上面にカバー部品９０が載置される。
【００２８】
カバー部品９０の裏面と液晶ディスプレイ７２の表示面との間隔は、特に限定はないが、概ね表示デバイス１００として組み立てられたときに両者間に形成される間隔程度としておくことが好ましい。このために、カバー部品保持部４は、高さ方向すなわち液晶ディスプレイ７２の表示面に対して、離接できるように調整可能に構成されていることが好ましい。また、カバー部品保持部４は、アクチュエータ５によって水平方向に移動可能に構成されており、カバー部品保持部４が移動することによって、カバー部品９０を載置台３に載置された液晶ディスプレイ７２の表示面に対して平行に第１の位置と第２の位置との間で移動させる。
【００２９】
第１の位置にあるカバー部品９０ａ及び第２の位置にあるカバー部品９０ｂは、図３に示すように、それぞれ、透明窓部９２ａ，９２ｂが液晶ディスプレイ７２の表示面の少なくとも一部分の情報にあるように位置決めされており、第１及び第２の位置のいずれにおいても、カメラ６による撮影範囲５０は、透明窓部９２ａ，９２ｂを通して下方に位置する液晶ディスプレイ７２を撮影できるようになっている。
【００３０】
カメラ６は、撮影光軸が液晶ディスプレイ７２の表示面に対し垂直方向となる向きに設けられており、液晶ディスプレイ７２の表示面の一部又は全部を撮影することができる。カメラ６はＣＣＤなどの撮像素子を用いたカラーまたはモノクロのデジタルカメラであり、少なくとも静止画を撮影できるものであればよい。本実施形態では、２００×２００ピクセルのデジタルカメラを用いている。カメラ６により撮影された液晶ディスプレイの画像は、制御演算部１０に出力される。
【００３１】
カメラ６は、カメラ移動装置７に固定されており、高さ方向、すなわち、カメラ６の光軸方向に移動可能となっている。カメラ６が光軸方向に移動することにより、カメラと撮影対象である液晶ディスプレイ７２までの距離を調整することができ、カメラ６による液晶ディスプレイ７２の撮影領域を調整することができる。
【００３２】
載置台３は、載置された液晶ディスプレイ７２に一色で無模様の画面表示させるための画面表示機能を有し、具体的には、液晶ディスプレイ７２のコネクタ７３に接続して、液晶ディスプレイ７２に画像を出力させることができる。なお、液晶ディスプレイ７２に表示される画像は、有彩色で無模様であることが好ましい。
【００３３】
次に、表示デバイスの性能評価を行う場合の本装置の動作について説明する。図４は、表示デバイスの性能評価の処理のフロー図である。本装置の動作を開始する前提として、載置台３上に液晶ディスプレイ７２が載置され有彩色無模様の画面表示がなされており、カバー部品保持部４にカバー部品９０が固定されて第１の位置に配置されていることが前提となる。液晶ディスプレイ７２に有彩色無模様の画像を表示させることにより、液晶ディスプレイ自身の輝度分布のばらつきを抑えることができる。この状態で、まず、カメラ６により、カバー部品９０が第１の位置にあるときの画像（第１の画像）を撮影し、制御演算部１０に送信する（＃１）。
【００３４】
次に、図３に示すように、カバー部品保持部４が水平方向に移動して、カバー部品９０を第２の位置まで移動させる（＃２）。次いで、カメラ６により、カバー部品９０が第２の位置にあるときの画像（第２の画像）を撮影し、制御演算部１０に送信する（＃３）。第２の画像を撮影するときには、カメラの撮影条件は第１の画像を撮像するときから変更されておらず、カメラの焦点距離、露光などの設定は、第１の画像を撮影したときのものがそのまま用いられる。
【００３５】
次いで、制御演算部１０は、第１の画像及び第２の画像のピクセルごとに、輝度値を算出する（＃４）。輝度値の算出は、デジタルカメラの撮像素子のピクセルごとの電荷量によって算出することができる。
【００３６】
次に、第１及び第２の画像の各ピクセルについて算出した輝度値の値を用いて、第１の輝度値を第２の輝度値で除し、比較輝度値を算出する（＃５）。比較輝度値は、第１の輝度値を第２の輝度値で除すことで、バックグラウンドである液晶ディスプレイ７２自身の輝度分布のばらつきを相殺することができ、カバー部品９０に起因しない輝度分布の乱れ成分を除去することができる。
【００３７】
この比較輝度値を用いることで、以下の処理によりカバー部品のギラツキの程度を評価する（＃６）。比較輝度値は、通常、完全に平滑な理想的なカバー部品９０であれば、全てのピクセルについて１の値をとる。しかし、通常カバー部品９０であれば、多少の表面の凹凸が存在するため、１付近を中心としてばらつきを有する値となり、通常正規分布となることが多い。カバー部品のギラツキの評価の方法としては、以下に示すように２つの例を示す。
【００３８】
（評価手法１）
比較輝度値を用いてカバー部品９０のギラツキの程度を評価する手法の第１は、各ピクセルの比較輝度値の分布に関する標準偏差を基準とする方法である。標準偏差は各ピクセルの平均輝度値の分散の平方根として表されるものであり、図５Ａに示すように比較輝度値のばらつきが大きい場合は大きい値をとり、図５Ｂに示すように比較輝度値のばらつきが小さい場合は小さい値をとる。
【００３９】
ばらつきが大きい場合というのは、第１及び第２の位置との間で、測定された画像に関して輝度値の差があったピクセルの数が多いことを意味しているものであるから、ばらつきが大きいカバー部品９０はギラツキが大きいと判定することができる。
【００４０】
カバー部品９０に関し、不良である程度のギラツキが生じているかの判定について、標準偏差の具体的な数値はカバー部品に求められる条件によって異なる。カバー部品に求められる条件としては、例えば、液晶ディスプレイの１画素の大きさや、カバー部品の使用部位、用途などに応じて変化する。
【００４１】
（評価手法２）
比較輝度値を用いてカバー部品９０のギラツキの程度を評価する手法の第２は、角ピクセルについての比較輝度値の算術平均値で示す方法である。算術平均をとる具体的な手法としては、以下に示すとおりである。
【００４２】
先ず、ピクセルごと（本実施形態では、４００００ピクセル存在する）に比較輝度値の値を並べ、図６に示すような比較輝度値の変化曲線ｆ（ｘ）を求める。この比較輝度値の変化曲線ｆ（ｘ）について、任意の距離Ｌを抽出し、評価長さとする。評価長さの具体的数値としては、５０から１００ピクセル程度分であることが好ましく、このピクセル数に対応するカバー部品９０上の実際の長さをＬとする。評価長さは測定された比較輝度値の母集団内において、複数採用してもよい。また、この場合、複数の評価長さのピクセルが互いに重複していてもよい。
【００４３】
算術平均値は、変化曲線ｆ（ｘ）と評価長さＬの値を用いて、具体的には次の式（１）により算出される。
【００４４】
【数１】
2008180628.tif 000003
【００４５】
式１において、Ｒは算術平均値であり、無単位の数値である。また、ｎは評価長さＬ内におけるピクセル数である。
【００４６】
評価手法２における算術平均値は、比較輝度値の変化曲線ｆ（ｘ）を粗さ曲線としてみたてた場合の算術平均粗さＲａの算出方法にならっている。なお、この場合でも評価長さＬの値は任意である。上記算術方法はＪＩＳ Ｂ ０６０１（１９９４）に用いられている算術式であるが、この基準に限定されるものではなく、他の年度のＪＩＳ Ｂ ０６０１に示される基準により算出することもできる。
【００４７】
カバー部品９０に関し、不良である程度のギラツキが生じているかの判定について、標準偏差の具体的な数値はカバー部品に求められる条件によって異なることは上述の通りである。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態にかかる表示デバイスの表示品位評価装置によれば、カメラ６により撮影された液晶ディスプレイ７２の画像についての輝度分布を測定することにより、ギラツキの程度を数値で示すことができるため、ギラツキの程度を客観的に評価することができる。また、カバー部品と液晶ディスプレイ７２との相対位置を変えた状態で撮影を行い、それぞれの画像についての輝度値を比較することによって、液晶ディスプレイ７２自体の輝度値のばらつきをキャンセルすることができ、カバー部品に起因しないギラツキの影響を少なくすることができる。
【００４９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態に係るカバー部品の性能評価装置によって、性能評価されるカバー部品の外観構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる表示品位評価装置の概略的な構成を示す模式図である。
【図３】カバー部品の移動位置について説明する模式図である。
【図４】図２の表示品位評価装置の動作フロー図である。
【図５Ａ】ばらつきが大きい比較輝度値の分布を示すグラフである。
【図５Ｂ】ばらつきが小さい比較輝度値の分布を示すグラフである。
【図６】比較輝度値の変化曲線ｆ（ｘ）の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５１】
１  表示品位評価装置
２  ベースステージ
３  載置台
４  カバー部品保持部
５  アクチュエータ
６  カメラ
７  カメラ移動装置
１０  制御演算部
７０  前面ケーシング
７２  液晶ディスプレイ
９０  カバー部品
９２  透明窓部
１００  表示デバイス
【図１】
2008180628.tif 000004
【図２】
2008180628.tif 000005
【図３】
2008180628.tif 000006
【図４】
2008180628.tif 000007
【図５Ａ】
2008180628.tif 000008
【図５Ｂ】
2008180628.tif 000009
【図６】
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