(57)【要約】【課題】反射型画像表示装置に表示された画像について、目視で画像を見た場合の印象と対応した画像評価を行う。【解決手段】本発明は、反射型画像表示装置の画像表示面に表示された被表示画像の光学濃度と、被表示画像の背景となる背景画像の光学濃度との比である光学濃度比で規定されるコントラスト比に基づいて、画像表示面に表示される画像の画質を評価する。光学濃度で規定されたコントラスト比に基づいて画像を評価することにより、目視で画像を見た場合と対応した評価を行うことができる。【選択図】図３
2004157294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射型画像表示装置の画像評価方法において、
前記反射型画像表示装置の画像表示面に表示された被表示画像の光学濃度と、前記被表示画像の背景となる背景画像の光学濃度との比である光学濃度比で規定されるコントラスト比に基づいて、該画像表示面に表示される画像の画質を評価すること
を特徴とする反射型画像表示装置の画像評価方法。
【請求項２】
前記被表示画像は、文字情報が表示された文字画像であることを特徴とする請求項１記載の反射型画像表示装置の画像表示方法。
【請求項３】
前記被表示画像の表示色は黒色であるとともに、前記背景画像の表示色は白色であること
こと
を特徴とする請求項１記載の反射型画像表示装置の画像評価方法。
【請求項４】
前記コントラスト比に基づいて前記画質を評価する際には、前記被表示画像による光の反射率は約１３％以下であること
を特徴とする請求項１記載の反射型画像表示装置の画像評価方法。
【請求項５】
前記光学濃度は、前記画像表示面を観る観測者が該画像表示面に表示された画像から受ける刺激として定量化される視覚濃度に基づいて規定されること
を特徴とする請求項１記載の反射型画像表示装置の画像評価方法。
【請求項６】
前記光学濃度は、前記観測者が前記画像に対して着目する着目領域における光の反射率により規定されること
を特徴とする請求項５記載の反射型画像表示装置の画像評価方法。
【請求項７】
前記画像表示面の表面には光透過性を有する光透過部が形成されていること
を特徴とする請求項６記載の反射型画像表示装置の画像評価方法。
【請求項８】
前記光透過部は、前記反射型画像表示装置に配設された表示素子を駆動するための駆動電極を有すること
を特徴とする請求項７記載の反射型画像表示装置の画像評価方法。
【請求項９】
前記コントラスト比に基づいて前記画質を評価する際に前記画像表示面に照射される照射光、及び前記画像表示面により反射される反射光の光路は、全方位平行光照射方式により決められた幾何学的条件に従うこと
を特徴とする請求項７記載の反射型画像表示装置の画像評価方法。
【請求項１０】
前記コントラスト比に基づいて前記画質を評価する際の前記画像表示面に照射される照射光、及び前記画像表示面により反射される反射光の光路は、部分拡散照射方式により決められた幾何学的条件に従うこと
を特徴とする請求項７記載の反射型画像表示装置の画像評価方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射型画像表示装置の画像評価方法に関する、さらに詳しくは、反射型画像表示装置により表示された画像の画質を、実際に反射型画像表示装置を観る観測者が受ける画質の印象に対応した指標に基づいて評価することができる反射型画像表示装置の画像評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像情報を表示するディスプレイとしては、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  ＲａｙＴｕｂｅ）ディスプレイ、プラズマディスプレイなどの自発光型の画像表示装置が広く知られている。このような自発光型の画像表示装置に表示される表示画像の画質を評価するための指標の一つとして、画像表示面による外光反射を含まない、黒色で表示される黒表示部の明るさを示す輝度と、白色で表示され、黒表示部の背景画像とされる白表示部の明るさを示す輝度との比で規定されるコントラスト比が用いられている。これら輝度の比で規定されるコントラスト比によれば、表示画像の明暗比を定量化することが可能であり、表示画像の画質を評価するためには充分有効な指標とされてきた。
【０００３】
また、近年、外光を反射することにより画像を表示する反射型液晶ディスプレイ及びエレクトロデポジションディスプレイ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ：以下、ＥＤＤと称す。）のような反射型画像表示装置も開発されている。このような反射型画像表示装置により表示される表示画像の画質を評価する際にも、自発光型の画像表示装置と同様に、表示画像の黒表示部の明るさを示す光の反射率と、白表示部の明るさを示す光の反射率との比で規定されるコントラスト比が指標の一つとして用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、表示画像の黒表示部の明るさを示す光の反射率と、白表示部の明るさを示す光の反射率との比で規定されるコントラスト比は、黒表示部の光の反射率と白表示部の光の反射率との相対的な値を示す指標である。したがって、反射型画像表示装置の画像表示面に表示された黒表示部の光の反射率比が低い場合には、白表示部の光の反射率が白紙のような白色物体による光の反射率より低い場合でも、黒表示部と白表示部の光の反射率の比で規定されるコントラスト比は大きな値となる場合がある。
【０００５】
このようなコントラスト比に基づいて黒表示部と白表示部との明暗差が大きいと判断され、画質が良好であると評価される場合でも、実際の見た目では画質が充分良好な状態であると感じられない場合もある。さらに、同じコントラスト比でも、黒表示部による光の反射率の違いによって白表示部による光の反射率が異なり、表示画像全体に対する見た目の印象が異なる場合もある。
【０００６】
黒表示部と白表示部の光の反射率の比で規定されるコントラスト比は、反射型画像表示装置により表示される表示画像の画質を評価するためには適切な指標とされない場合があり、表示画像の画質に対して実際に人間が感じる感覚と近い指標が求められていた。
【０００７】
よって、本発明は、人間が実際に表示画像を見た場合に感じる画質に対する印象と対応するように、画質の良し悪しを定量化することができる反射型画像表示装置の画像評価方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の反射型画像表示装置の画像評価方法は、反射型画像表示装置の画像表示面に表示された被表示画像の光学濃度と、被表示画像の背景となる背景画像の光学濃度との比である光学濃度比で規定されるコントラスト比に基づいて、画像表示面に表示される画像の画質を評価することを特徴とする。
【０００９】
このような反射型画像表示装置の画像評価方法においては、被表示画像は、文字情報が表示された文字画像であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の反射型画像表示装置の画像評価方法においては、被表示画像の表示色は黒色であるとともに、背景画像の表示色は白色であることを特徴とする。黒色で表示された被表示画像の光学濃度と、白色で表示された背景画像の光学濃度と比で規定されるコントラスト比に基づいて画質を評価することにより、実際に人間が画像を見た場合に近い画像評価を行うことができる。
【００１１】
さらにまた、本発明の反射型画像表示装置の画像評価方法においては、コントラスト比に基づいて画質を評価する際には、被表示画像による光の反射率は約１３％以下であることを特徴とする。被表示画像による光の反射率が約１３％以下では、光の反射率から算出されるコントラスト比を用いる場合に比べて、光学濃度から算出されるコントラスト比を用いたほうがより実際の見た目に対応した画像評価を行うことができる。
【００１２】
また、本発明の反射型画像表示装置の画像評価方法においては、光学濃度は、画像表示面を観る観測者が画像表示面に表示された画像から受ける刺激として定量化される視覚濃度に基づいて規定されることを特徴とする。人間が感じる感覚を定量化した視覚濃度と対応した光学濃度を用いることにより見た目に近い画像評価を行うことができる。
【００１３】
このような反射型画像表示装置の画像評価方法においては、光学濃度は、観測者が画像に対して着目する着目領域における光の反射率により規定されることを特徴とする。着目領域における光の反射率により光学濃度を規定することにより実際の見た目に近い感覚を定量化することができる。
【００１４】
さらに、このような反射型画像表示装置の画像評価方法においては、画像表示面の表面には光透過性を有する光透過部が形成されていることを特徴とする。画像表示面に光透過部が形成されている場合でも、見た目の感覚に近い指標に基づいて画像を評価することができる。
【００１５】
さらにまた、このような反射型画像表示装置の画像評価方法においては、光透過部は、反射型画像表示装置に配設された表示素子を駆動するための駆動電極を有することを特徴とする。表示素子から直接光が反射されない場合でも、光学濃度比に基づいて規定されるコントラスト比を用いて画像を評価することができる。
【００１６】
また、このような反射型画像表示装置の画像評価方法においては、コントラスト比に基づいて画質を評価する際の画像表示面に照射される照射光、及び画像表示面により反射される反射光の光路は、全方位平行光照射方式により決められた幾何学的条件に従うことを特徴とする。全方位型光照射方式により光の照射及び受光を行うことにより、正確なコトラスト比を求めることができる。
【００１７】
また、このような反射型画像表示装置の画像評価方法においては、コントラスト比に基づいて画質を評価する際の画像表示面に照射される照射光、及び画像表示面により反射される反射光の光路は、部分拡散照射方式により決められた幾何学的条件に従うことを特徴とする。部分拡散照射方式により光の照射及び受光を行うことにより、正確なコトラスト比を求めることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の反射型画像表示装置の画像評価方法について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
先ず、図１乃至図４を参照しながら、反射型画像表示装置の画像評価方法における指標として光学濃度を用いたコントラスト比が好適であるか否かについて確認するために、本願発明者が行った実験について説明する。
【００２０】
図１に示すように、本願発明者は、白地の紙２と、この紙に印刷された黒色の文字Ａとからなるサンプル１を被験者３に見せ、画質の印象について調べた。本実験では、印刷された文字Ａの光学濃度（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ：以下、ＯＤと称す。）を０．２，０．５，０．８，１．０，１．２，１．５，２．０の７水準とし、紙２のＯＤも文字ＡのＯＤと同様に０．２〜２．０まで振り、それぞれのＯＤで文字Ａが印刷されたサンプル１を１０人の被験者３に見せた。また、文字Ａは、文字Ａの背景領域２ａとともにＯＤにより画質を評価することができる形状の図形が印刷されたものであれば、文字に限らず任意の図形でも良い。
【００２１】
また、被験者３がサンプル１の画質に対して感じた印象を数値化し、数値化された画質の印象を見た目の印象としてＶＩ（Ｖｉｓｕａｌ  Ｉｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）とした。尚、被験者３が画質が良いと感じるほどＶＩを大きい値とした。
【００２２】
サンプル１における文字Ａの光反射率及び背景領域２ａによる光の反射率を測定する際には、サンプル１の文字Ａが印刷された背景領域２ａの面鉛直方向に対して４５°の角度から平行光を照射し、面鉛直方向に対して０°の角度から受光することにより光の反射率を測定する。また、光の照射角と受光角の位置が逆でも良い。本実験における反射率の測定方法における光を照射する光源、サンプル１、及び反射光を受光するための測光器の位置は後述するＥＩＡＪ  ＥＤ−２５２３の反射型液晶表示モジュール測定方法で規定されている標準構成Ａと同様である。
【００２３】
ここで、本実験において画質を評価する際の指標として用いられるＯＤについて説明しておく。一般的に、ある刺激の強さＩが微少量ΔＩだけ変化する場合、被験者がΔＩの刺激の変化を識別できたときの刺激の強さＩと微小量ΔＩとの関係は近似的に式（１）で示され、ウェーバの法則として実験的に見出されている。
【００２４】
【数１】
2004157294.tif 000003
【００２５】
微小量ΔＩによって被験者が生じる感覚の変化ΔＳは、心理物理学における感覚尺度で示される感覚の最小単位であり、感覚の変化ΔＳは式（１）を用いて式（２）で示される。尚、式（２）のｋは定数とされる。
【００２６】
【数２】
2004157294.tif 000004
【００２７】
また、外部から加わる刺激に対して、被験者が刺激に対して感じる感覚における最小の刺激値を絶対閾値という。このような絶対閾値の値をＩｏとすると、式（２）を積分することにより、被験者が感じる感覚Ｓは、式（３）により示される。このように、被験者が刺激に対して感じる感覚が刺激により定量化される法則は、ウェーバー・フェヒナーの法則と呼ばれ、広く知られている。
【００２８】
【数３】
2004157294.tif 000005
【００２９】
白色刺激に対して、輝度レベルＬとΔＬの関係は、Ｌ＞１００ｃｄ・ｍ２以上では、この法則が成立し、実用的には、ΔＬ／Ｌ＝０．０１としてよい。したがって、マンセルバリュー以外の等明度尺度として三刺激値Ｙの対数を用いることができる。
【００３０】
これがいわゆる視覚濃度（ｖｉｓｕａｌ  ｄｅｎｓｉｔｙ）として、写真の評価などに広く用いられているものである。このような視覚濃度に対応する指標が光学濃度（ＯＤ）である。また、画像の着目部の光の反射率をＲとすると、ＯＤは式（４）で示すことができる。
【００３１】
【数４】
2004157294.tif 000006
【００３２】
このようなＯＤによれば、実際の感覚と近い指標に基づいて画質を評価することができることになり、従来の指標に基づいた画質の評価に比べて、人間の目で実際に感じる画質の良し悪しに近い評価を行うことが可能となる。
【００３３】
図２は、文字Ａの明るさを示す光の反射率と、文字Ａの背景とされる背景領域２ａの明るさを示す光の反射率との比で規定される従来の指標であるコントラスト比に対して、文字ＡのＯＤ毎にＶＩをプロットした図である。尚、図２においては、従来の指標としてのコントラスト比を横軸とし、ＶＩを縦軸とした。
【００３４】
図２によれば、被験者３の画質に関する印象（ＶＩ）の変化の傾向は、黒色の文字Ａの光反射率と、背景領域２ａの光の反射率との比で求められたコントラスト比に対し、文字ＡのＯＤが０．２〜２．０までの各ＯＤに関して殆ど一致することはなく、コントラスト比とＶＩの変化の傾向は対応関係が希薄であった。
【００３５】
また、図３は、図２において横軸としたコントラスト比を、文字ＡのＯＤと背景領域２ａのＯＤとの比で示されるコントラスト比で置き換えて、図２に示した結果を書き直した図である。
【００３６】
図３によれば、文字ＡのＯＤが０．２〜２．０までの各ＯＤに関して、コントラスト比に対するＶＩが殆ど一致し、コントラスト比に対するＶＩの変化の傾向は、文字ＡのＯＤによらず同様の変化の傾向を示した。また、文字ＡのＯＤが低い領域から高い領域までの広いＯＤの範囲において、コントラスト比が高いほど被験者３が文字Ａと背景領域２ａとからなる画像の画質が良好であると感じる傾向にあることがわかる。
【００３７】
また、文字ＡのＯＤが低い場合、つまり文字Ａの黒色が薄い場合でも文字ＡのＯＤと背景領域２ａのＯＤとの比で示されるコントラスト比を用いて画質の良し悪しを評価することができることがわかる。また、被験者３がサンプル１の画質が良いと感じる際のコントラスト比は５以上であった。さらに、文字Ａの光学濃度が背景領域２ａのＯＤよりも高く、文字ＡのＯＤが０．８以上の場合で被験者３はサンプル１の画質が良いと感じる傾向にあった。よって、文字の光学濃度が約０．８未満である場合には、コントラスト比の値が５以上であっても、被験者３はサンプル１の画質が悪いと感じることがわかった。
【００３８】
すなわち、図２及び図３によれば、サンプル１に印刷された文字ＡのＯＤと背景領域２ａのＯＤとの比で示されるコントラスト比は、文字Ａの光の反射率と背景領域２ａの光の反射率との比で示される指標に比べて、人間が画像を見た際に感じる画質の良し悪しを定量化するためにはより好適な指標であることがわかる。したがって、反射型画像表示装置の画像表示面に表示される被表示画像のＯＤと、被表示画像の背景画像のＯＤとの比で規定されるコントラスト比は、背景領域の光の反射率が自発光型の画像表示装置における背景領域の光反射率に比べて低い反射型画像表示装置では、画質の評価に好適であると考えられる。
【００３９】
次に、図４を参照しながら、被表示画像の光の反射率と、背景画像の光の反射率との比により示されるコントラスト比と画質との関係、及び被表示画像のＯＤと、背景画像のＯＤとの比で示されるコントラスト比と画質との関係について本願発明者が行った考察を説明する。
【００４０】
図４は、被表示画像の一例である文字画像の光の反射率と、背景画像の光の反射率との比により示されるコントラスト比を示す曲線１０と、被表示画像の一例である文字画像のＯＤと、背景画像のＯＤとの比で示されるコントラスト比を示す曲線１１を示した図である。曲線１０，１１は、各コントラスト比が５になるために必要な背景画像の光の反射率を示した曲線である。尚、図中横軸は、被表示画像の一例である文字画像の光の反射率であり、図中縦軸は背景画像における光の反射率である。
【００４１】
図４によれば、文字画像のＯＤが高く、光の反射率が低い場合には、曲線１０に示される背景画像の光の反射率に比べて、曲線１１で示される背景画像の光の反射率が高い傾向にある。曲線１０，１１で示される背景画像の光の反射率が逆転する際の文字画像の光の反射率は約１３％とされる。また、文字画像の光の反射率が約１３％である場合の文字画像の光学濃度を式（４）に基づいて算出すると、約０．８８となる。
【００４２】
さらに、図４を参照しながら図３を考察すると、文字画像のＯＤが０．８以上の場合のＶＩの増加率に比べ、文字画像のＯＤが０．８以下の場合、コントラスト比が５以上であっても、ＶＩの増加率が低下する傾向にあった。よって、図３及び図４によれば、被表示画像のＯＤと、被表示画像の背景画像のＯＤとの比で規定されるコントラスト比を基づいて反射型画像表示装置により表示された表示画像の画質の評価を行う際には、文字画像の光の反射率が約１３％以下であれば、見た目の画質に対応した画像評価を行うことが可能であると考えられる。
【００４３】
次に、図５乃至図１０を参照しながら、反射型画像表示装置の画像評価方法における光学系を検討するために、本願発明者が各種光学系で光の反射率の測定を行った実験について説明する。
【００４４】
本実験において測定対象とされるサンプルは、白と黒との中間調を有する諧調情報により指定されるグレースケールで表示される無彩色で表現されるものであり、マンセル表色系における明度（Ｎ）と、光の反射率がそれぞれ８．５、６８．４％の値で指定されるグレースケールのものである。これら明度及び光の反射率は、サンプルを予め目視によりＭｕｎｓｅｌｌ  Ｎｅｕｔｒａｌ  Ｓｃａｌｅと比較し、一番近いＭｕｎｓｅｌｌ  Ｎｅｕｔｒａｌ  Ｓｃａｌｅに値付けされた値とした。
【００４５】
ところで、マンセル表色系は、色を３つの属性で表現する表色系の一つであり、一つの色を色の種類を表す色相、色の明るさを示す明度、及び色の鮮やかさを示すクロマで表現する。このようなマンセル表色系の明度は、物体色で相対的な知覚系の明るさを表すために参照され、三刺激値のＹとおおむね対応する。三刺激値とは、赤（７００ｎｍの単色光）・緑（５４６．１ｎｍの単色光）・青（４３５．８ｎｍの単色光）の独立な三色である原刺激により決まる。また、三刺激値のＹは、光を反射する反射物体において視感反射率と呼ばれる。三刺激値のＹは、明度に対して均等間隔ではないため、明度が均等になるようにＹを修正した尺度として等明度尺度が用いられる。このような等明度尺度の一例が、マンセル表色系の明度である。
【００４６】
また、実際の反射型画像表示装置は、画像を表示する表示素子の表面に光透過性を有する、例えばガラス板の如き光透過板が配設されており、画像表示面に入射する入射光は、光透過板を介して表示素子に入射する。さらに、表示素子又は入射光を反射する反射板により反射される反射光は、入射光と同様に光透過板を介して外部に出射される。このような光透過板による画質への影響も考慮するために、測定対象となるサンプルの表面にガラス板を配設した場合と、ガラス板を配設しない場合についての光の反射率についても合わせて比較した。
【００４７】
さらに、光の反射率を測定する際には、電子情報技術産業協会規格（ＥＩＡＪＥＤ−２５２３）に規定されている反射型液晶表示モジュール測定方法（マトリクス型液晶表示モジュール）に基づいて測定を行った。
【００４８】
図５は、光の反射率を測定する際の光源、測定対象となるサンプルの光反射面、及び反射光を測定するための測光器との位置関係を指定するために用いられる座標について説明するための図である。図５に示すように、サンプル２０の右方向を３時方向（方位角φ＝０°）、左方向を９時方向（方位角φ＝１８０°）、上方向を１２時方向（方位角φ＝９０°）、下方向を６時方向（方位角φ＝２７０°）とする。サンプル２０の表面の法線方向に対する各方位への傾き角をθとする。よって、法線方向がθ＝０°であり、θの範囲は０°≦θ≦９０°である。
【００４９】
また、サンプル２０の光の反射率を測定する際の照射光の光路、及び反射光を受光する幾何学的な条件は、電子情報技術産業協会規格（ＥＩＡＪ  ＥＤ−２５２３）に規定されている標準構成Ａ：平行光照射方式、標準構成Ｂ：全方位（リング）平行光照射方式、標準構成Ｃ：部分拡散照射方式、標準構成Ｄ：全方向拡散照射方式の４つの標準構成とした。
【００５０】
このような標準構成Ａ〜Ｄを構成する際の光源として、本例では、ＳＵＰＥＲＢＲＩＧＨＴ  １５２Ｓ  ＸＥ  Ｌｉｇｈｔ  Ｓｏｕｒｃｅ（ＳＡＮ  ＥＬＥＣＴＲＩＣ社製）を用いた。また、光源を含む各種測定機材を台座（ミノルタ株式会社製）に配設し、標準構成Ａ〜Ｄにおける光学系を構成した。また、測定値に誤差を生じさせる外光を低減するために、暗室中で光の反射率の測定を行った。さらに、光源を点灯していない場合には、サンプルの表示面の中央において鉛直面の照度が１ｌｘ（ルクス）以下で、光源点灯時は、３００ｌｘ以上であるように設定した。測定は、温度＝２５℃±２℃、湿度＝２５％〜８５％、気圧＝８６ｋＰＡ〜１０６ｋＰａの環境下で行った。
【００５１】
図６は、標準構成Ａの幾何学的な条件を示す図であり、図６（ａ）は側面方向からみた構成を示す図であり、図６（ｂ）は平面方向からみた構成を示す図である。同図（ａ）及び（ｂ）によれば、標準構成Ａにおける光の照射角と反射光の受光角は、それぞれ設計照射角（θ１，φ１）、設計受光角（θ２，φ２）とされる。光源２１は、設計照射角方向の（θ１±２°，φ１±２°）からサンプル２０の表面に光を照射し、設計受光角方向（θ２±２°，φ２±２°）で反射光を測光器２２で受光する。光を照射及び受光する際には、照明光線束２３及び受光光線束２４は、それぞれ中心線２３ａ，２４ａに対して５°以上の傾きを持つ光線が含まない。本例では、設計照射角（θ１，φ１）及び設計受光角（θ２，φ２）は、それぞれ（３０°，９０°）、（０°，２７０°）とされる。また、照射径ｄ１と受光径ｄ２の関係は常にｄ１＞ｄ２、若しくはｄ１＜ｄ２とする。
【００５２】
図７は、標準構成Ｂの幾何学的な条件を示す図であり、図７（ａ）は側面方向からみた構成を示す図であり、図７（ｂ）は平面方向からみた構成を示す図である。同図（ａ）及び（ｂ）によれば、光源３１から照射される光は、遮光板３５に形成されたリング形状とされるスリット３６を介してサンプル３０に入射して、サンプル３０に入射する入射光線束３７とされる。また、入射光線束３７は、空気以外のものに遮られないようにする。さらに、入射光線束３７とサンプル３０の表面の法線３９とがなす角度の中央値（最大角と最小角の平均）をサンプル３０への入射する入射光線束３７の入射角θ１とする。本例では、入射角θ１は、θ１＝２０°とされる。また、入射光線束３７と法線３９とがなす角度は入射角θ１±３°である。
【００５３】
また、入射光線束３７がサンプル３０により反射されたに後に測光器３２で受光される受光光線束３８は、測光器３２に受光される。受光光線束３８は、測光器３２の受光部とサンプル３０の表面の測光スポットとを結ぶ線に囲まれた領域で反射された光であり、測光器３２に受光されるまで空気以外のものに遮られないようにする。さらに、受光３８とサンプル３０の表面の法線とが３９とがなす角度の中心値を受光角θ２とする。受光角θ２は、視野角測定を除いてはθ２＝０°とする。また、受光光線束３８と法線３９とがなす角度は、受光角±５°以内とする。
【００５４】
光源３１は、サンプル３０の表面に対して略全方位から均等に光を照射することができるものであれば良い。また、視野角を測定するために光源３１の一部に切り込み部を設ける場合には、切り込み部のなす角度は全方位の１０％（３６°）以内とする。さらに、このような切り込み部は、視野角測定を除いては、サンプル３０の表面の６時方向に配置するものとする。
【００５５】
図８は、標準構成Ｃの幾何学的な条件を示す図であり、図８（ａ）は側面方向から見た構成を示す図であり、図８（ｂ）は平面方向から見た構成を示す図であり、同図（ｃ）は、積分球を用いてサンプルに光照射する構成を側面から見た図である。尚、同図（ａ）及び（ｂ）では、同図（ｃ）で説明する積分球４６及び光源４１は図示していない。
【００５６】
同図（ａ）及び（ｂ）によれば、サンプル４０は、サンプル４０の表面に光を取り込むための取り込み角度がθ１±５°の範囲で均等に照射光４７が照射される。反射光４８は、サンプル４０の表面の法線４９に対して６時方向（方位角２７０°）へ光軸がθ２±２°だけ傾いた方向に反射され、測光器４２に受光される。また、反射光４８の束とされる受光光線束は、その中心線に対して５°以上の傾きを有する光線が含まれないようにする。さらに、θ１及びθ２は、それぞれθ１＝４５°、θ２＝０°とする。
【００５７】
また、図８（ｃ）に示すように、積分球４６は、光源４１から出射される光を集光し、照射光４７としてサンプル４０に照射する。積分球４６の光源から光を取り込む受光開口、サンプル４０に臨む試料面開口、及びサンプル４０の表面からの光の正反射光を低減するためのトラップ開口などのすべての開口面積の和は、積分球４６の内面の全面積の１０％を超えないようにする。光トラップは、平滑な鏡面からの正反射光を少なくとも９５％は除くことが好ましい。また、サンプル４０の表面で反射された反射光４８は、積分球４６の内側を通って測光器４２に受光される。また、標準構成Ｃで使用される測光器４２としては、Ｌａｐｓｈｅｒｅ社製の積分球を用いた。また、測光器としては、色彩輝度計ＣＳ−１００Ａ（ミノルタ株式会社製）を用いた。
【００５８】
図９は、標準構成Ｄの幾何学的な条件を示す図であり、図９（ａ）は側面方向から見た構成を示す図であり、図８（ｂ）は平面方向から見た構成を示す図であり、同図（ｃ）は、積分球を用いてサンプルに光照射する構成を側面から見た図である。尚、同図（ａ）及び（ｂ）では、同図（ｃ）で説明する積分球５６及び光源５１は図示していない。
【００５９】
図９（ａ）及び（ｂ）によれば、サンプル５０の表面をあらゆる方向から均等に照明し、サンプル５０の表面の法線５９に対して６時方向（方位角２７０°）に向かう反射光のうち、光軸がθ２±２°の方向である反射光５８を測光器５２で受光する。反射光５８からなる受光光線束は、その中心線に対し、５°以上の傾きを持つ光線が含まれないようにする。光トラップを用いる場合には、サンプル表面からの正反射光が測光器５２に受光されないようにし、受光されない仮想的な光線束には、その中心線に対して５°以上の傾きを有する仮想光線が含まれないようにする。また、θ２は、θ２＝０°とする。
【００６０】
図９（ｃ）に示すように、標準構成Ｄでは、標準構成Ｃと同様に測定のための光学系に積分球５６を用いる。積分球５６は、光源５１から出射される光を集光し、照射光５７としてサンプル５０に照射する。また、積分球４６、光源５１、サンプル５０及び測光器５２の位置関係は、標準構成Ｃと同様とする。尚、測定に使用される光源５１、積分球４６及び測光器５２は、標準構成Ｃと同様のものをした。また、光源５１及び積分球５６からなる照射ユニットとサンプル５０は、密着させることが望ましいが、密着できない場合には、サンプル５０から積分球５６の受光開口への見込み角（標準構成Ｃのθ１に相当）を明示すればよい。
【００６１】
続いて、上述した標準構成Ａ〜Ｄによりサンプルの光の反射率を測定した結果について説明する。
【００６２】
図１０は、測定対象となるサンプルの光の反射率を測定した場合の標準構成Ａ〜Ｄによる測定値を比較した図である。
【００６３】
図１０によれば、ガラス板を配設しない場合、幾何学的な条件が標準構成Ａ，Ｂ及びＣで測定された光の反射率は、測定対象であるサンプルのグレースケールの反射率である６８．４％と略等しい測定値であった。一方、ガラス板を測定対象となるサンプルに載せた状態で測定した場合の光の反射率は、標準構成Ｂ，Ｃにおける反射率の低下に比べて、標準構成Ａ，Ｄにおける反射率の低下が大きい結果となった、また、標準構成Ａ，Ｄにおける反射率は、目視により測定された反射率６８．４％に比べて大きく低下していた。したがって、本例のように紙で形成されたサンプルの如き理想的な拡散反射媒体の光の反射率の測定においては、標準構成Ｂ，Ｃは、ある程度、ガラスを載せた場合でも目視に近い光の反射率が得られることがわかった。つまり、標準構成Ｂ，Ｃの如き光学系を用いることにより反射型画像表示装置が表示する画像の画質を評価すれば、目視に感じる画質の評価と同等の評価を行うことができると考えられる。
【００６４】
さらに、図１１に示すように、反射型画像表示装置の一例であるＥＤＤについて、上述した標準構成Ａ〜Ｄと同様の測定方法によって光の反射率を測定した。尚、標準構成Ｂで測定を行う際には、光の入射角θ１をθ１＝２０°，４５°の２条件として測定した。また、ＥＤＤの画像表示面に表示される画像は、黒色の文字画像と、文字画像の背景として白色で表示された背景画像とのそれぞれについて光の反射率を測定した。尚、図中Ｗｈｉｔｅと示したプロットが背景画像による光の反射率を示す値であり、Ｗｒｉｔｅと示したプロットが文字画像により光の反射率を示す値である。
【００６５】
また、光の反射率の測定するためにサンプルとして使用したＥＤＤの表示素子は、透明電極であるＩＴＯを含むガラスが表示電極となっているため、表示素子と、表示素子で表示された画像を見る人間との間に配設されたガラスによる影響を受けることなく、ＥＤＤで表示される画像の画質を目視で感じる印象に近い指標で評価することが重要となる。
【００６６】
図１１によれば、ＥＤＤによる光の反射率は、標準構成Ｂ，Ｃで測定した値に比べ、標準構成Ａ，Ｄで測定した値が低くなる傾向にあることがわかった。従って、例えば、文字画像による光の反射率と、背景画像による光の反射率との比で規定されるコントラスト比が標準構成Ａ〜Ｄによって殆ど変わらない場合であっても、標準構成Ａ，Ｄで測定したように背景画像の光の反射率が他の標準構成に比べて低い値であれば、実際の目視により感じる画質の印象と異なる評価結果となることがある。しかしながら、標準構成Ｂ，Ｃにより光の反射率を測定すれば、白色で表示された背景画像の反射率が低く測定されることがなく、画像に対して目視で感じた印象と対応する評価を行うことが可能となる。さらに、標準構成Ｂ，Ｃで測定された光の反射率により算出されるＯＤの比によれば、目視で感じる印象に近い指標に基づいて反射型画像表示装置の画像評価を行うことができる。
【００６７】
また、上述したようなＯＤの比に基づいて画像を評価する方法は、ＥＤＤに限定されるものではなく、反射型表示装置であれば如何なる表示装置に対しても好適であることが勿論である。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、反射型画像表示装置の画像評価を行う際に、画像表示面に表示された文字画像のような被表示画像の光学濃度と、被表示画像の背景画像の光学濃度との比で規定されるコントラスト比に基づいて画質を評価することにより、実際に目視した場合に感じる画質に対応した画像評価を行うことができる。特に、反射型画像表示装置は、白色で表示された背景画像の光反射率が低い場合があり、目視により感じる画質と、光の反射率の比で規定されるコントラスト比に基づいた評価結果との間で画質の良し悪しについて差が生じる場合があるが、光学濃度比で規定されるコントラスト比に基づいて評価を行うことにより、目視での評価と同等の画像の評価を行うことが可能となる。
【００６９】
また、反射型画像表示装置の光の反射率を測定する際に、電子情報技術産業協会規格（ＥＩＡＪ  ＥＤ−２５２３）に規定されている標準構成である全方位（リング）平行光照射方式、又は部分拡散照射方式を用いることにより、ガラスなどを介した場合の光の反射率の測定を正確に行うことができる。よって、このような標準構成によれば、ＥＤＤなどの反射型画像表示装置の画像を目視で感じる画質と大差なく評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明者が行った実験を説明するための図であり、被験者とサンプルとの位置関係を説明するための図である。
【図２】従来の光の反射率で規定されるコントラスト比に対して被験者の画質に対する印象を文字Ａの各ＯＤ毎にプロットした図である。
【図３】本発明で用いられるＯＤで規定されるコントラスト比に対して被験者の画質に対する印象を文字Ａの各ＯＤ毎にプロットした図である。
【図４】被表示画像の一例である文字画像の光の反射率と、背景画像の光の反射率との比により示されるコントラスト比を示す曲線１０と、被表示画像の一例である文字画像のＯＤと、背景画像のＯＤとの比で示されるコントラスト比を示す曲線１１を比較した図である。
【図５】各標準構成で位置関係を指定するための座標を説明するための図である。
【図６】標準構成Ａの幾何学的な条件を説明するための図であり、（ａ）は標準構成Ａを側面方向から見た図、（ｂ）は標準構成Ａを平面方向から見た図である。
【図７】標準構成Ｂの幾何学的な条件を説明するための図であり、（ａ）は標準構成Ｂを側面方向から見た図、（ｂ）は標準構成Ｂを平面方向から見た図である。
【図８】標準構成Ｃの幾何学的な条件を説明するための図であり、（ａ）は標準構成Ａを側面方向から見た図、（ｂ）は標準構成Ａを平面方向から見た図、（ｃ）は積分球を含む要部を側面方向から見た図である。
【図９】標準構成Ｄの幾何学的な条件を説明するための図であり、（ａ）は標準構成Ａを側面方向から見た図、（ｂ）は標準構成Ａを平面方向から見た図、（ｃ）は積分球を含む要部を側面方向から見た図である。
【図１０】測定対象となるサンプルの光の反射率を測定した場合における標準構成Ａ〜Ｄによる測定値を比較した図である。
【図１１】反射型画像表示装置の一例であるＥＤＤについて、標準構成Ａ〜Ｄと同様な測定方法によって光の反射率を測定した結果を示す図である。
【符号の説明】
２ａ  背景領域、２１，３１，４１，５１  光源、２２，３２，４２，５２  測光器、２３  照明光線束、２３ａ，２４ａ  中心線、２４，３８  受光光線束、３５  遮光板、３６  スリット、３７  入射光線束、４６，５６  積分球、４７，５７  照射光、４８，５８  反射光
【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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