(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮センシングを用いる発光分布測定装置であって、
複数の疑似ランダムパターンを順番に表示装置に表示させる制御をする表示制御部と、
２次元領域からの光を受光し、受光量を示す１つの電気信号を出力する受光素子と、を備え、
前記受光素子は、前記複数の疑似ランダムパターンのそれぞれが表示されているときに、表示されている疑似ランダムパターンからの光を受光し、前記複数の疑似ランダムパターンのそれぞれに対応する前記電気信号を出力し、
前記発光分布測定装置は、さらに、前記複数の疑似ランダムパターンのそれぞれの画像データ、及び、前記複数の疑似ランダムパターンのそれぞれに対応する前記電気信号の値を用いて、前記表示装置の光源の発光分布を示す発光分布画像を復元する復元部と、
前記複数をＭとし、前記発光分布画像の復元に失敗した後、ユーザーが疑似ランダムパターンを追加する命令を入力する操作部と、備え、
前記表示制御部は、前記操作部が操作されて前記命令が入力されたとき、前記Ｍ個の疑似ランダムパターンのそれぞれとパターンが異なるＬ個の疑似ランダムパターンを、順番に前記表示装置に表示させ、
前記受光素子は、前記Ｌ個の疑似ランダムパターンのそれぞれが表示されているときに、表示されている疑似ランダムパターンからの光を受光し、前記Ｌ個の疑似ランダムパターンのそれぞれに対応する前記電気信号を出力し、
前記復元部は、前記Ｍ個の疑似ランダムパターンのそれぞれの画像データに、前記Ｌ個の疑似ランダムパターンのそれぞれの画像データを加えたＭ＋Ｌ個の画像データ、及び、Ｍ個の前記電気信号にＬ個の前記電気信号を加えたＭ＋Ｌ個の前記電気信号の値を用いて、前記表示装置の光源の前記発光分布画像を復元する、発光分布測定装置。
【請求項２】
前記表示制御部は、前記複数の疑似ランダムパターンを順番に前記表示装置の画面に表示させる制御をし、
前記受光素子は、前記複数の疑似ランダムパターンのそれぞれが前記画面に表示されているときに、前記画面の全体からの光を受光し、前記複数の疑似ランダムパターンのそれぞれに対応する前記電気信号を出力し、
前記復元部は、前記画面の全体の発光分布を示す前記発光分布画像を復元する請求項１に記載の発光分布測定装置。
【請求項３】
前記表示装置の画面を２以上の領域に分割し、前記２以上の領域のそれぞれを前記２次元領域とし、
前記発光分布測定装置は、前記２以上の領域のそれぞれに割り当てられた、２以上の前記受光素子を備え、
前記復元部は、前記２以上の領域のそれぞれの発光分布を示す前記発光分布画像をパラレルで復元し、復元した前記発光分布画像をつなげることにより、前記画面の全体の発光分布を示す前記発光分布画像を復元する請求項１に記載の発光分布測定装置。
【請求項４】
前記複数の疑似ランダムパターンが順番に前記画面に表示されている期間に、前記受光素子から出力される、前記複数の疑似ランダムパターンのそれぞれに対応する前記電気信号について、前記期間での変動をモニターし、前記変動が予め定められた範囲を超えている場合、フリッカーが発生していると判定する判定部をさらに備える請求項２又は３に記載の発光分布測定装置。
【請求項５】
調和解析で用いられる変換基底のうち、所定の周波数より低い低周波数の変換基底から選択された複数の変換基底のそれぞれに対応する像を、複数の像とし、前記複数の像を順番に表示装置に表示させる制御をする表示制御部と、
２次元領域からの光を受光し、受光量を示す１つの電気信号を出力する受光素子と、を備え、
前記受光素子は、前記複数の像のそれぞれが表示されているときに、表示されている像からの光を受光し、前記複数の像のそれぞれに対応する前記電気信号を出力し、
前記発光分布測定装置は、さらに、前記複数をＭとし、Ｋを１以上、Ｍ以下の整数とし、Ｋ番目の像が表示されている期間に、前記受光素子から出力された前記電気信号の値をＫ番目の電気信号値とし、Ｋ番目の像の画像データとＫ番目の電気信号値とを乗算した乗算結果について、１番目からＭ番目までの像のそれぞれについて算出し、前記乗算結果を加算することにより、前記表示装置の光源の発光分布を示す発光分布画像を生成する発光分布画像生成部と、
前記発光分布画像の生成に失敗した後、ユーザーが像を追加する命令を入力する操作部と、を備え、
前記表示制御部は、前記操作部が操作されて前記命令が入力されたとき、前記Ｍ個の像のそれぞれとパターンが異なるＬ個の像を、順番に前記表示装置に表示させ、
前記受光素子は、前記Ｌ個の像のそれぞれが表示されているときに、表示されている像からの光を受光し、前記Ｌ個の像のそれぞれに対応する前記電気信号を出力し、
前記発光分布画像生成部は、前記Ｍ個の像のそれぞれの画像データに、前記Ｌ個の像のそれぞれの画像データを加えたＭ＋Ｌ個の画像データ、及び、Ｍ個の前記電気信号にＬ個の前記電気信号を加えたＭ＋Ｌ個の前記電気信号の値を用いて、前記表示装置の光源の前記発光分布画像を生成する、発光分布測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画面等の発光分布を測定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣＤのような表示装置の画面について、画面の輝度の均一性を検査するために、画面の発光分布が測定される。画面の発光分布は、２次元イメージセンサを備える２次元輝度計や２次元測色計を用いて測定することができる。例えば、特許文献１は、２次元イメージセンサを備える２次元測色計を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２０１４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
２次元イメージセンサを備える２次元輝度計や２次元測色計は、分解能の高い結像光学系が必要で、特に色を測定する測色計では分光機能が加わることで構造が複雑になり、また、校正に要する時間・費用も高くなる。これらが２次元輝度計や２次元測色計が大型化し、コストを上げる原因になっている。
【０００５】
本発明は、２次元イメージセンサを備えることなく、発光分布を測定できる発光分布測定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】
【０００６】
上記目的を達成する本発明の第１の局面に係る発光分布測定装置は、圧縮センシングを用いる発光分布測定装置であって、複数の疑似ランダムパターンを順番に表示装置に表示させる制御をする表示制御部と、２次元領域からの光を受光し、受光量を示す１つの電気信号を出力する受光素子と、を備え、前記受光素子は、前記複数の疑似ランダムパターンのそれぞれが表示されているときに、表示されている疑似ランダムパターンからの光を受光し、前記複数の疑似ランダムパターンのそれぞれに対応する前記電気信号を出力し、前記発光分布測定装置は、さらに、前記複数の疑似ランダムパターンのそれぞれの画像データ、及び、前記複数の疑似ランダムパターンのそれぞれに対応する前記電気信号の値を用いて、前記表示装置の光源の発光分布を示す発光分布画像を復元する復元部を備える。
【０００７】
本発明の第１の局面に係る発光分布測定装置は、圧縮センシングを応用して、複数の疑似ランダムパターンの表示から発光分布画像の復元までをすることにより、発光分布画像を得ている。受光素子は、２次元イメージセンサのような複数の電気信号を出力する素子でなく、１つのフォトダイオードのような１つの電気信号を出力する素子である。圧縮センシングによれば、受光素子の数を、圧縮画像（ここでは、復元された発光分布画像）の画素数より少なくできる。従って、本発明の第１の局面に係る発光分布測定装置によれば、受光素子として、２次元イメージセンサを用いる必要がないので、発光分布測定装置のコストを下げることができる。
【０００８】
表示装置の光源の発光分布とは、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイの画面の発光分布や、プロジェクターの光源の発光分布を意味する。
【０００９】
上記構成において、前記表示制御部は、前記複数の疑似ランダムパターンを順番に前記表示装置の画面に表示させる制御をし、前記受光素子は、前記複数の疑似ランダムパターンのそれぞれが前記画面に表示されているときに、前記画面の全体からの光を受光し、前記複数の疑似ランダムパターンのそれぞれに対応する前記電気信号を出力し、前記復元部は、前記画面の全体の発光分布を示す前記発光分布画像を復元する。
【００１０】
この構成によれば、画面の全体の発光分布画像を得ることができる。
【００１１】
上記構成において、前記表示装置の画面を２以上の領域に分割し、前記２以上の領域のそれぞれを前記２次元領域とし、前記発光分布測定装置は、前記２以上の領域のそれぞれに割り当てられた、２以上の前記受光素子を備え、前記復元部は、前記２以上の領域のそれぞれの発光分布を示す前記発光分布画像をパラレルで復元し、復元した前記発光分布画像をつなげることにより、前記画面の全体の発光分布を示す前記発光分布画像を復元する。
【００１２】
この構成によれば、画面を２以上の領域に分割し、これらの領域の発光分布画像をパラレルで復元するので、画面の全体の発光分布画像を復元する速度を向上させることができる。
【００１３】
上記構成において、前記複数の疑似ランダムパターンが順番に前記画面に表示されている期間に、前記受光素子から出力される、前記複数の疑似ランダムパターンのそれぞれに対応する前記電気信号について、前記期間での変動をモニターし、前記変動が予め定められた範囲を超えている場合、フリッカーが発生していると判定する判定部をさらに備える。
【００１４】
１つの電気信号を出力する受光素子は、２次元イメージセンサと比べて、応答速度が速いので、時間分解能が高い。画面のフリッカーの検査に使用されるセンサは、時間分解能が高いことが要求されるので、１つの電気信号を出力する受光素子が使用される。この構成は、受光素子が、疑似ランダムパターンからの光を受光したときに出力する電気信号をフリッカーの検査に利用している。
【００１５】
上記構成において、前記複数をＭとし、前記発光分布画像の復元に失敗した後、ユーザーが疑似ランダムパターンを追加する命令を入力する操作部をさらに備え、前記表示制御部は、前記操作部が操作されて前記命令が入力されたとき、前記Ｍ個の疑似ランダムパターンのそれぞれとパターンが異なるＬ個の疑似ランダムパターンを、順番に前記表示装置に表示させ、前記受光素子は、前記Ｌ個の疑似ランダムパターンのそれぞれが表示されているときに、表示されている疑似ランダムパターンからの光を受光し、前記Ｌ個の疑似ランダムパターンのそれぞれに対応する前記電気信号を出力し、前記復元部は、前記Ｍ個の疑似ランダムパターンのそれぞれの画像データに、前記Ｌ個の疑似ランダムパターンのそれぞれの画像データを加えたＭ＋Ｌ個の画像データ、及び、Ｍ個の前記電気信号にＬ個の前記電気信号を加えたＭ＋Ｌ個の前記電気信号の値を用いて、前記表示装置の光源の前記発光分布画像を復元する。
【００１６】
Ｍ個の疑似ランダムパターンでは、電気信号の値の個数が不足し（Ｍ次元ベクトルｙのＭの値が小さい）、その結果、発光分布画像の復元に失敗することがある。この構成によれば、発光分布画像の復元を成功させるために、さらに、Ｎ個の疑似ランダムパターンを追加できるようにしている。
【００１７】
本発明の第２の局面に係る発光分布測定装置は、調和解析で用いられる変換基底のうち、所定の周波数より低い低周波数の変換基底から選択された複数の変換基底のそれぞれに対応する像を、複数の像とし、前記複数の像を順番に表示装置に表示させる制御をする表示制御部と、２次元領域からの光を受光し、受光量を示す１つの電気信号を出力する受光素子と、を備え、前記受光素子は、前記複数の像のそれぞれが表示されているときに、表示されている像からの光を受光し、前記複数の像のそれぞれに対応する前記電気信号を出力し、前記発光分布測定装置は、さらに、前記複数をＭとし、Ｋを１以上、Ｍ以下の整数とし、Ｋ番目の像が表示されている期間に、前記受光素子から出力された前記電気信号の値をＫ番目の電気信号値とし、Ｋ番目の像の画像データとＫ番目の電気信号値とを乗算した乗算結果について、１番目からＭ番目までの像のそれぞれについて算出し、前記乗算結果を加算することにより、前記表示装置の光源の発光分布を示す発光分布画像を生成する発光分布画像生成部を備える。
【００１８】
本発明の第２の局面に係る発光分布測定装置では、調和解析で用いられる変換基底のうち、低周波数の変換基底から選択された複数の変換基底のそれぞれに対応する像を用いており、そして、上記所定の演算を用いて発光分布画像を生成する。受光素子は、２次元イメージセンサのような複数の電気信号を出力する素子でなく、１つのフォトダイオードのような１つの電気信号を出力する素子である。従って、本発明の第２の局面に係る発光分布測定装置によれば、２次元イメージセンサを備えることなく、発光分布を測定することができる。
【００１９】
複数の変換基底のそれぞれに対応する像とは、２次元離散フーリエ変換を用いて解析した場合、２次元離散フーリエ変換の基底のうち、低周波数の基底から選択された複数の基底のそれぞれに対応する像を意味する。２次元離散コサイン変換を用いて解析した場合、２次元離散コサイン変換の基底のうち、低周波数の基底から選択された複数の基底のそれぞれに対応する像を意味する。２次元離散ウェーブレット変換を用いて解析した場合、２次元離散ウェーブレット変換の基底のうち、低周波数の基底から選択された複数の基底のそれぞれに対応する像を意味する。ウォルシュ・アダマール変換を用いて解析した場合、ウォルシュ・アダマール変換の基底のうち、低周波数の基底から選択された複数の基底のそれぞれに対応する像を意味する。
【００２０】
本発明の第２の局面に係る発光分布測定装置は、本発明の第１の局面に係る発光分布測定装置と同様に、以下の（１）〜（４）の構成が可能である。
（１）前記表示制御部は、前記複数の像を順番に前記表示装置の画面に表示させる制御をし、前記受光素子は、前記複数の像のそれぞれが前記画面に表示されているときに、前記画面の全体からの光を受光し、前記複数の像のそれぞれに対応する前記電気信号を出力し、前記発光分布画像生成部は、前記画面の全体の発光分布を示す前記発光分布画像を生成する。
（２）前記表示装置の画面を２以上の領域に分割し、前記２以上の領域のそれぞれを前記２次元領域とし、前記発光分布測定装置は、前記２以上の領域のそれぞれに割り当てられた、２以上の前記受光素子を備え、前記画像生成部は、前記２以上の領域のそれぞれの発光分布を示す前記発光分布画像をパラレルで復元し、復元した前記発光分布画像をつなげることにより、前記画面の全体の発光分布を示す前記発光分布画像を生成する。
（３）前記発光分布測定装置は、前記複数の像が順番に前記画面に表示されている期間に、前記受光素子から出力される、前記複数の像のそれぞれに対応する前記電気信号について、前記期間での変動をモニターし、前記変動が予め定められた範囲を超えている場合、フリッカーが発生していると判定する判定部をさらに備える。
（４）前記発光分布測定装置は、前記複数をＭとし、前記発光分布画像の生成に失敗した後、ユーザーが像を追加する命令を入力する操作部をさらに備え、前記表示制御部は、前記操作部が操作されて前記命令が入力されたとき、前記Ｍ個の像のそれぞれとパターンが異なるＬ個の像を、順番に前記表示装置に表示させ、前記受光素子は、前記Ｌ個の像のそれぞれが表示されているときに、表示されている像からの光を受光し、前記Ｌ個の像のそれぞれに対応する前記電気信号を出力し、前記発光分布画像生成部は、前記Ｍ個の像のそれぞれの画像データに、前記Ｌ個の像のそれぞれの画像データを加えたＭ＋Ｌ個の画像データ、及び、Ｍ個の前記電気信号にＬ個の前記電気信号を加えたＭ＋Ｌ個の前記電気信号の値を用いて、前記表示装置の光源の前記発光分布画像を生成する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、２次元イメージセンサを備えることなく、発光分布を測定できる発光分布測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態に係る発光分布測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】複数の疑似ランダムパターンの一例を示す平面図である。
【図３】複数の基本ブロックの一例を示す平面図である。
【図４】１番目の疑似ランダムパターンが表示された画面を示す平面図である。
【図５】発光分布画像の一例の画面図である。
【図６】受光素子から出力された電気信号の一例の波形図である。
【図７】平均処理がされた電気信号の一例の波形図である。
【図８】圧縮センシングで用いられる式を説明する説明図である。
【図９】図８に示すＭ×Ｎ行列を説明する説明図である。
【図１０】第１実施形態に係る発光分布測定装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１１】第１実施形態に係る発光分布測定装置によって発光分布が測定された画面の発光分布画像を示す画面図である。
【図１２】２次元輝度計によって発光分布が測定された画面の発光分布画像を示す画面図である。
【図１３】第２実施形態に係る発光分布測定装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】図２に示すＭ個の疑似ランダムパターンのそれぞれにおいて、画面の各領域と対応する各分割画像を示す平面図である。
【図１５】第３実施形態に係る発光分布測定装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】平均処理がされる前の出力値の他の例の波形図である。
【図１７】第４実施形態に係る発光分布測定装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】第４実施形態に係る発光分布測定装置の動作を説明するフローチャートの前半である。
【図１９】同後半である。
【図２０】第５実施形態に係る発光分布測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２１】２次元離散フーリエ変換の基底を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。各図において、同一符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その構成について、既に説明している内容については、その説明を省略する。
【００２４】
第１〜第４実施形態では、圧縮センシングを応用して、表示装置の画面の発光分布を測定する。圧縮センシングについて簡単に説明する。自然画像の多くは、適切な基底変換処理によって疎表現（ゼロに近い成分を多く含む信号に変換すること）が可能である。デジタル画像圧縮では、このゼロに近い成分をゼロとみなすことでデータを圧縮している。例えば、ＪＰＥＧによる画像圧縮では、離散コサイン変換を利用して数十パーセントのデータのみで原画像と遜色のない画像を表現することができる。
【００２５】
圧縮センシングは、この疎表現可能なデータの可圧縮性に着目し、少ない実測信号から元の信号を復元する枠組みである。圧縮センシングでは、測定後のデータを圧縮するのではなく、圧縮した後の信号を測定することで少ない測定データから観測データを復元する。そのため、測定に関する時間的または空間的なコストを下げることができる。
【００２６】
圧縮センシングの数理的な原理を簡単に説明すると、以下のとおりである。実観測する信号をＭ次元ベクトルｙ（ｙ［１］、ｙ［２］、・・・、ｙ［Ｍ］）とし、復元したい信号をＮ次元ベクトルｘ（ｘ［１］、ｘ［２］、・・・、ｘ［Ｎ］）とする。これらが、既知のＭ×Ｎ行列Ａによって以下のように線形変換された関係をもっているとする。
【００２７】
ｙ＝Ａｘ
圧縮センシングでは、低次元の既知のＭ次元ベクトルｙから、高次元の未知のＮ次元ベクトルｘを復元する。これは連立一次方程式を解くことと同値であるが、未知数の数が方程式の数より多いので、一般には解を得ることができない。しかしながら、Ｎ次元ベクトルｘが疎表現可能な場合、凸最適化計算などを利用することで、元の信号を再構成することができる。
【００２８】
圧縮センシングに関する技術が、欧州特許第１８８０５２４号明細書に開示されている。第１〜第４実施形態で用いられる圧縮センシングは、その趣旨に反しない限り、上記欧州特許明細書の内容が適用される。
【００２９】
図１は、第１実施形態に係る発光分布測定装置１ａの構成を示すブロック図である。発光分布測定装置１ａは、制御部３、表示部４、操作部５、集光光学系６及び受光素子７を備える。
【００３０】
制御部３は、画面２を有する表示装置とＵＳＢケーブル等によって接続されており、機能ブロックとして、疑似ランダムパターン生成部３０、疑似ランダムパターン記憶部３１、表示制御部３２、電気信号処理部３３及び復元部３４を備える。これらの機能ブロックは、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等によって実現される。
【００３１】
疑似ランダムパターン生成部３０は、公知の方法を用いて、複数の疑似ランダムパターンＰを生成する。図２は、複数の疑似ランダムパターンＰの一例を示す平面図である。複数の疑似ランダムパターンＰは、Ｍ個（Ｍは、２以上の整数）あり、１番目の疑似ランダムパターンＰ１、２番目の疑似ランダムパターンＰ２、３番目の疑似ランダムパターンＰ３、・・・、Ｍ番目の疑似ランダムパターンＰＭが示されている。これらのパターンを区別しないとき、疑似ランダムパターンＰと記載する。
【００３２】
Ｍは、画面２の画素数よりも少なく、圧縮センシングを実行できる数であり、例えば、画面２の画素数の約１０％である。発光分布画像の分解能を下げれば、Ｍは、それより低くできる。
【００３３】
Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのサイズは、図１に示す画面２のサイズと同じである。画面２のサイズは、例えば、縦１０００画素×横１２００画素とする。
【００３４】
疑似ランダムパターン生成部３０は、複数の基本ブロック８を予め記憶している疑似ランダム発生器（不図示）を備え、複数の基本ブロック８をランダムに組み合わせて、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰを生成する。図３は、複数の基本ブロック８の一例を示す平面図である。
【００３５】
基本ブロック８の数は、５つである。基本ブロック８の数は、これに限定されず、複数であればよい。
【００３６】
５つの基本ブロック８の階調は、互いに異なる。一つの基本ブロック８を構成する画素群の階調は、全て同じである。従って、一つの基本ブロック８を疑似ランダムパターンＰの一つの画素と見なすことができる。
【００３７】
５つの基本ブロック８の形状は、正方形である。５つの基本ブロック８の形状は、これに限定されず、同じ形状であればよい（例えば、菱形）。
【００３８】
５つの基本ブロック８のサイズは、同じであり、例えば、縦１００画素×横１００画素とする。５つの基本ブロック８のサイズを小さくすれば、発光分布画像の分解能が高くなり、５つの基本ブロック８のサイズを大きくすれば、発光分布画像の分解能が低くなる。最小のサイズは、１画素である。
【００３９】
図２に示す疑似ランダムパターンＰは、それぞれ、縦に１０個の基本ブロック８、横に１２個の基本ブロック８を並べて構成されている。
【００４０】
図１の説明に戻る。疑似ランダムパターン記憶部３１は、疑似ランダムパターン生成部３０が生成したＭ個の疑似ランダムパターンＰを記憶する。
【００４１】
表示制御部３２は、疑似ランダムパターン記憶部３１に予め記憶されているＭ個の疑似ランダムパターンＰを読み出して、順番に表示装置の画面２に表示させる。図４は、図２に示す１番目の疑似ランダムパターンＰ１が表示された画面２を示す平面図である。
【００４２】
電気信号処理部３３及び復元部３４については、後で説明する。
【００４３】
表示部４は、表示制御部３２の制御によって、画面２の発光分布を測定するための操作画面、及び、画面２の発光分布画像を表示する。図５は、表示部４に表示された発光分布画像の一例の画面図である。
【００４４】
操作部５は、発光分布測定装置１ａを操作するために、発光分布測定装置１ａを操作する者が使用する操作パネルである。
【００４５】
集光光学系６は、画面２の全体の光を集光する光学レンズの組み合わせである。
【００４６】
受光素子７は、２次元領域からの光を受光し、受光量を示す１つの電気信号を出力する。受光素子７は、例えば、一つのフォトダイオードである。受光素子７は、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれが画面２に表示されているときに、画面２の全体からの光を、集光光学系６を介して受光し、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれに対応する電気信号Ｖ（すなわち、Ｍ個の電気信号）を出力する。発光分布測定装置１ａは、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰを撮影しないので、結像光学系は不要である。
【００４７】
図６は、受光素子７から出力された電気信号Ｖの一例の波形図である。電気信号Ｖは、疑似ランダムパターンＰが画面２に表示されている期間Ｔに、受光素子７から出力された電圧である。Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれが画面２に表示されている期間Ｔは、同じ長さである。期間Ｔは、例えば、画面２の応答速度である（例えば、１０ｍｓ）。
【００４８】
１番目の疑似ランダムパターンＰ１が画面２に表示されている期間Ｔ、２番目の疑似ランダムパターンＰ２が画面２に表示されている期間Ｔ、３番目の疑似ランダムパターンＰ３が画面２に表示されている期間Ｔ、・・・、Ｍ番目の疑似ランダムパターンＰＭが画面２に表示されている期間Ｔに、受光素子７から出力された電気信号Ｖを、１番目の電気信号Ｖ１、２番目の電気信号Ｖ２、３番目の電気信号Ｖ３、・・・、Ｍ番目の出直値ＶＭとする。これらの電気信号のそれぞれが、１つの電気信号である（例えば、電気信号Ｖ１が１つでの電気信号である）。１番目の電気信号Ｖ１、２番目の電気信号Ｖ２、３番目の電気信号Ｖ３、・・・、Ｍ番目の電気信号ＶＭを区別しないとき、電気信号Ｖと記載する。
【００４９】
電気信号Ｖのそれぞれは、一定でなく、変動している。この変動が大きいとき、フリッカー（画面２のチラつき）が発生する。
【００５０】
受光素子７から出力された電気信号Ｖは、図１に示す電気信号処理部３３に送られる。電気信号処理部３３は、受光素子７から出力された各電気信号Ｖからオフセット分を減算し、そして、各電気信号Ｖについて平均する処理をする。オフセット分とは、画面２の発光分布を測定している環境下の明るさである。図７は、平均処理がされた電気信号Ｖの一例の波形図である。各電気信号Ｖが異なるのは、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰが、図３に示す基本ブロック８をランダムに組み合わせて作成されるので、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰの光量が互いに異なるからである。なお、範囲Ｒは、フリッカーの判定に用いられ、これは、第３実施形態で説明する。
【００５１】
復元部３４は、疑似ランダムパターン記憶部３１に予め記憶されているＭ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれの画像データ（Ｍ個の画像データ）、及び、受光素子７から出力され、電気信号処理部３３で平均処理されたＭ個の電気信号Ｖの値を用いて、画面２の全体の発光分布を示す発光分布画像を復元する。表示制御部３２は、例えば、図５に示すような発光分布画像を表示部４に表示させる。
【００５２】
図８は、圧縮センシングで用いられる式を説明する説明図である。（ｙ１、ｙ２、ｙ３、・・・、ｙＭ）は、「発明を実施するための形態」の最初に説明されているＭ次元ベクトルｙに対応する。（ｘ１、ｘ２、ｘ３、・・・、ｘＮ）は、Ｎ次元ベクトルｘに対応する。
【００５３】
ｙ１、ｙ２、ｙ３、・・・、ｙＭは、それぞれ、図７で説明した電気信号Ｖ１の値、電気信号Ｖ２の値、電気信号Ｖ３の値、・・・、電気信号ＶＭの値である。
【００５４】
ｘ１、ｘ２、ｘ３、・・・、ｘＮは、それぞれ、発光分布画像を構成する画素の画素値である。発光分布画像の画素数は、疑似ランダムパターンＰの画素数と同じである。
【００５５】
上述したように、一つの基本ブロック８を疑似ランダムパターンＰの一つの画素と見なすことができる。疑似ランダムパターンＰは、基本ブロック８を縦に１０個並べ、横に１２個並べた構成を有するので、疑似ランダムパターンＰの画素数は、１２０となり、Ｎは、１２０となる。
【００５６】
疑似ランダムパターンＰの数Ｍを、疑似ランダムパターンＰの画素数の１０％とする。疑似ランダムパターンＰの画素数が１２０なので、Ｍは、１２となる。
【００５７】
図９は、図８に示すＭ×Ｎ行列を説明する説明図である。Ｍ×Ｎ行列は、データ１、データ２、データ３、・・・、データＭを、縦に並べた構成を有する。Ｋを１以上、Ｍ以下の整数とする。データＫは、Ｋ番目の疑似ランダムパターンＰを構成する基本ブロック８の画素値を横一列に並べた構成を有する。例えば、データ１は、１番目の疑似ランダムパターンＰ１を構成する基本ブロック８の画素値を横一列に並べた構成を有する。
【００５８】
ＰＦは、Ｋ番目の疑似ランダムパターンＰの最初の基本ブロック８の画素値を示し、ＰＬは、Ｋ番目の疑似ランダムパターンＰの最後の基本ブロック８の画素値を示す。疑似ランダムパターンＰは、１２０個の基本ブロック８で構成されていので、最後の基本ブロック８とは、１２０番目の基本ブロック８を意味する。
【００５９】
復元部３４は、（ｙ１、ｙ２、ｙ３、・・・、ｙＭ）とＭ×Ｎ行列とから、（ｘ１、ｘ２、ｘ３、・・・、ｘＮ）を算出し、算出した値で示される発光分布画像を復元する。
【００６０】
第１実施形態に係る発光分布測定装置１ａの動作を、主に図１及び図１０を参照して説明する。図１０は、その動作を説明するフローチャートである。
【００６１】
Ｍ個の疑似ランダムパターンＰは、疑似ランダムパターン生成部３０によって生成され、疑似ランダムパターン記憶部３１に予め記憶されている。
【００６２】
表示制御部３２は、ｉを１と設定する（ステップＳ１）。
【００６３】
表示制御部３２は、疑似ランダムパターン記憶部３１に記憶されているｉ番目の疑似ランダムパターンＰを読み出し、ｉ番目の疑似ランダムパターンＰを画面２に表示させる（ステップＳ２）。ここでは、ｉが１なので、画面２には、図４に示す１番目の疑似ランダムパターンＰ１が表示される。表示期間は、上述した期間Ｔである。
【００６４】
受光素子７は、ｉ番目の疑似ランダムパターンＰが表示されている画面２の全体からの光を受光し、電気信号Ｖを出力する。電気信号Ｖは、制御部３に送られ、電気信号処理部３３によって、図７で説明した平均処理がされる。制御部３は、平均処理された電気信号Ｖの値を、復元部３４に記憶させる（ステップＳ３）。ここでは、電気信号Ｖ１の値が復元部３４に記憶される。
【００６５】
表示制御部３２は、ｉがＭか否かを判断する（ステップＳ４）。
【００６６】
表示制御部３２が、ｉがＭでないと判断したとき（ステップＳ４でＮｏ）、表示制御部３２は、ｉをｉ＋１とし（ステップＳ５）、ステップＳ２に戻る。
【００６７】
表示制御部３２が、ｉがＭであると判断したとき（ステップＳ４でＹｅｓ）、復元部３４は、記憶しているＭ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれに対応する電気信号Ｖの値（Ｍ個の電気信号の値）、及び、疑似ランダムパターン記憶部３１に予め記憶されているＭ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれの画像データ（Ｍ個の画像データ）を用いて、表示装置の画面２の全体の発光分布を示す発光分布画像を復元する（ステップＳ６）。表示制御部３２は、生成された発光分布画像を表示部４に表示させる（ステップＳ７）。
【００６８】
図１１は、発光分布測定装置１ａによって発光分布が測定された画面２の発光分布画像を示す画面図である。図１２は、２次元輝度計によって発光分布が測定された画面２の発光分布画像を示す画面図である。Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれのサイズを、縦３０画素×横３０画素とした。ここでの画素とは、基本ブロック８を意味する。
【００６９】
発光分布測定装置１ａで測定された発光分布画像は、２次元輝度計で測定された発光分布画像と同等であることが分かる。
【００７０】
発光分布画像の表示形態は、図１１及び図１２に示すように、可視光を波長成分に分けないで発光分布を示す表示形態の他に、次の三つの表示形態がある。
【００７１】
一つ目の表示形態を説明する。この表示形態は、発光分布画像をＲ成分の発光分布画像、Ｇ成分の発光分布画像、Ｂ成分の発光分布画像に分けて表示する。発光分布測定装置１ａは、以下のフィルタ部を備える。フィルタ部は、光のＲ成分を透過するＲ成分用フィルタ、光のＧ成分を透過するＧ成分用フィルタ、光のＢ成分を透過するＢ成分用フィルタ、及び、これらのフィルタを受光素子７の受光面の上に切り換えて配置する切換部を備える。Ｒ成分用フィルタ、Ｇ成分用フィルタ及びＢ成分用フィルタとして、比視感度フィルタがある。
【００７２】
表示制御部３２は、Ｒ成分用フィルタが受光素子７の受光面の上に配置された状態で、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれを順番に画面２に表示させ、画面２の全体からの光のＲ成分を、受光素子７に受光させる。次に、表示制御部３２は、Ｇ成分用フィルタが受光素子７の受光面の上に配置された状態で、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれを順番に画面２に表示させ、画面２の全体からの光のＧ成分を、受光素子７に受光させる。次に、表示制御部３２は、Ｂ成分用フィルタが受光素子７の受光面の上に配置された状態で、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれを順番に画面２に表示させ、画面２の全体からの光のＢ成分を、受光素子７に受光させる。
【００７３】
復元部３４は、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれの画像データ（Ｍ個の画像データ）、及び、Ｒ成分に対応するＭ個の電気信号Ｖの値を用いて、Ｒ成分の発光分布画像を復元し、上記Ｍ個の画像データ、及び、Ｇ成分に対応するＭ個の電気信号Ｖの値を用いて、Ｇ成分の発光分布画像を復元し、上記Ｍ個の画像データ、及び、Ｂ成分に対応するＭ個の電気信号Ｖの値を用いて、Ｂ成分の発光分布画像を復元する。言い換えれば、復元部３４は、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれの画像データ、及び、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分のそれぞれに対応するＭ個の電気信号Ｖの値を用いて、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分のそれぞれの発光分布画像を復元する。
【００７４】
なお、受光素子７を三つ用意し、第１の受光素子７の受光面の上にＲ成分用フィルタを配置し、第２の受光素子７の受光面の上にＧ成分用フィルタを配置し、第３の受光素子７の受光面の上にＢ成分用フィルタを配置した態様でもよい。この態様では、フィルタ部は、フィルタを切り換えるための上記切換部が不要である。
【００７５】
二つ目の表示形態を説明する。この表示形態は、発光分布画像を４以上の波長成分の発光分布画像に分けて表示する。発光分布測定装置１ａは、以下のフィルタ部を備える。フィルタ部は、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれが画面２に表示中に、画面２の全体からの光の４以上の波長成分を、それぞれ、一つの受光素子７に受光させる。このようなフィルタ部として、マルチバンドフィルタ（例えば、連続波長可変フィルタ）がある。
【００７６】
復元部３４は、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれの画像データ（Ｍ個の画像データ）、及び、上記４以上の波長成分のそれぞれに対応するＭ個の電気信号Ｖの値を用いて、４以上の波長成分のそれぞれの発光分布画像を復元する。
【００７７】
三つ目の表示形態を説明する。この表示形態は、発光分布画像を可視光の各波長成分の発光分布画像に分けて表示する。発光分布測定装置１ａは、複数の受光素子７がライン状に配置された受光部、及び、以下の分光部を備える。分光部は、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれが画面２に表示中に、画面２の全体からの光を複数の波長成分に分光し、複数の波長成分を、それぞれ、複数の受光素子７に受光させる。このような分光部として、ポリクロメータがある。
【００７８】
復元部３４は、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれの画像データ（Ｍ個の画像データ）、及び、複数の波長成分のそれぞれに対応するＭ個の電気信号Ｖの値を用いて、複数の波長成分のそれぞれの発光分布画像を復元する。
【００７９】
第１実施形態の主な効果を説明する。第１実施形態に係る発光分布測定装置１ａは、圧縮センシングを応用して、複数の疑似ランダムパターンＰの表示から発光分布画像の復元までをすることにより、発光分布画像を得ている。受光素子７は、２次元イメージセンサのような複数の電気信号を出力する素子でなく、１つのフォトダイオードのような１つの電気信号を出力する素子である。圧縮センシングによれば、受光素子７の数を、圧縮画像（ここでは、復元された発光分布画像）の画素数より少なくできる。従って、第１実施形態に係る発光分布測定装置１ａによれば、受光素子７として、２次元イメージセンサを用いる必要がないので、発光分布測定装置のコストを下げることができる。
【００８０】
発光分布測定装置１ａは、空間変調器の替わりに、表示制御部３２が、図２に示す複数の疑似ランダムパターンＰを順番に発光分布の測定対象となる画面２に表示させており、２次元イメージセンサの替わりに、受光素子７を用いる。従って、発光分布測定装置１ａによれば、２次元イメージセンサ及び空間変調器を備えることなく、画面２の発光分布を測定することができる。発光分布測定装置１ａは、空間変調器を備えないので、空間変調器が原因となる誤差が発光分布画像に影響を与えることを防止できる。
【００８１】
発光分布測定装置１ａは、図３に示す基本ブロック８をランダムに組み合わせて、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰを生成する。疑似ランダムパターンＰの一つの画素が、一つの基本ブロック８である。基本ブロック８を構成する画素数を多くすれば、疑似ランダムパターンＰの画素数が少なくなるので、発光分布画像の画素数が少なくなり、発光分布画像の分解能が低くなる。これに対して、基本ブロック８を構成する画素数を少なくすれば、疑似ランダムパターンＰの画素数が多くなるので、発光分布画像の画素数が多くなり、発光分布画像の分解能が高くなる。基本ブロック８を構成する画素数の最小値は、１（画面２の１画素）なので、発光分布画像の分解能の最大値は、画面２の解像度である。
【００８２】
よって、発光分布画像がムラの少ない画像であれば、発光分布画像の分解能を低くすることにより、発光分布画像の生成する速度を向上させることができる。これに対して、発光分布画像がムラのある画像であれば、発光分布画像の分解能を高くすることにより、ムラのある画像を生成することができる。
【００８３】
第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。図１３は、第２実施形態に係る発光分布測定装置１ｂの構成を示すブロック図である。第２実施形態では、画面２を４つの領域９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄに分割し、それぞれを２次元領域としている。分割数は、４に限らず、２以上であればよい。
【００８４】
集光光学系６と受光素子７との組み合わせは、領域の数と同じである。従って、集光光学系６と受光素子７との組み合わせは４つある。集光光学系６ａと受光素子７ａとの組み合わせは、領域９ａに割り当てられている。受光素子７ａは、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれが画面２に表示中に、領域９ａの全体からの光を、集光光学系６ａを介して受光し、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれに対応するＭ個の電気信号Ｖを出力する。
【００８５】
集光光学系６ｂと受光素子７ｂとの組み合わせは、領域９ｂに割り当てられている。受光素子７ｂは、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれが画面２に表示中に、領域９ｂの全体からの光を、集光光学系６ｂを介して受光し、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれに対応するＭ個の電気信号Ｖを出力する。
【００８６】
集光光学系６ｃと受光素子７ｃとの組み合わせは、領域９ｃに割り当てられている。受光素子７ｃは、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれが画面２に表示中に、領域９ｃの全体からの光を、集光光学系６ｃを介して受光し、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれに対応するＭ個の電気信号Ｖを出力する。
【００８７】
集光光学系６ｄと受光素子７ｄとの組み合わせは、領域９ｄに割り当てられている。受光素子７ｄは、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれが画面２に表示中に、領域９ｄの全体からの光を、集光光学系６ｄを介して受光し、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれに対応するＭ個の電気信号Ｖを出力する。
【００８８】
図１４に示すように、図２に示すＭ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれにおいて、領域９ａと対応する部分を分割画像ｐａ、領域９ｂと対応する部分を分割画像ｐｂ、領域９ｃと対応する部分を分割画像ｐｃ、領域９ｄと対応する部分を分割画像ｐｄとする。疑似ランダムパターン記憶部３１は、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれの分割画像ｐａの画像データ、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれの分割画像ｐｂの画像データ、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれの分割画像ｐｃの画像データ、及び、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれの分割画像ｐｄの画像データを予め記憶している。
【００８９】
復元部３４は、以下の（ａ）〜（ｄ）の処理をパラレルで実行する。（ａ）Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれの分割画像ｐａの画像データ（Ｍ個の画像データ）、及び、受光素子７ａから出力されたＭ個の電気信号Ｖの値を用いて、領域９ａの発光分布画像を復元する。（ｂ）Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれの分割画像ｐｂの画像データ（Ｍ個の画像データ）、及び、受光素子７ｂから出力されたＭ個の電気信号Ｖの値を用いて、領域９ｂの発光分布画像を復元する。（ｃ）Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれの分割画像ｐｃの画像データ（Ｍ個の画像データ）、及び、受光素子７ｃから出力されたＭ個の電気信号Ｖの値を用いて、領域９ｃの発光分布画像を復元する。（ｄ）Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれの分割画像ｐｄの画像データ（Ｍ個の画像データ）、及び、受光素子７ｄから出力されたＭ個の電気信号Ｖの値を用いて、領域９ｄの発光分布画像を復元する。
【００９０】
復元部３４は、領域９ａの発光分布画像、領域９ｂの発光分布画像、領域９ｃの発光分布画像、及び、領域９ｄの発光分布画像をつなげて、画面２の全体の発光分布画像を復元する。表示制御部３２は、復元された発光分布画像を表示部４に表示させる。
【００９１】
第２実施形態の効果は、以下の通りである。第２実施形態に係る発光分布測定装置１ｂにおいて、画面２を４つの領域９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄに分割し、各領域に一つの受光素子７を割り当てている。第２実施形態によれば、４つの領域９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄのそれぞれの発光分布を示す発光分布画像をパラレルで復元するので、画面２の全体の発光分布を示す発光分布画像を復元する速度を向上させることができる。
【００９２】
第３実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。図１５は、第３実施形態に係る発光分布測定装置１ｃの構成を示すブロック図である。第３実施形態では、図６に示す平均処理前の電気信号Ｖを利用して、画面２にフリッカーが発生しているかを測定する。発光分布測定装置１ｃの制御部３は、フリッカー判定部３５の機能をさらに備える。
【００９３】
フリッカー判定部３５は、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰが順番に画面２に表示されている期間Ｔに、受光素子７から出力される、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれに対応する電気信号Ｖについて、期間Ｔでの変動をモニターし、変動が予め定められた範囲Ｒを超えている場合、フリッカーが発生していると判定する。
【００９４】
詳しく説明すると、電気信号処理部３３は、図６に示すような平均処理される前の電気信号Ｖのデータ、及び、図７に示すような平均処理された後の電気信号Ｖのデータを記憶している。フリッカー判定部３５は、電気信号Ｖの予め定められた範囲Ｒの値を記憶している。
【００９５】
フリッカー判定部３５は、平均処理された電気信号Ｖ１を中心とする範囲Ｒに、平均処理される前の電気信号Ｖ１が収まっているか否か、電気信号Ｖ２を中心とする範囲Ｒに、平均処理される前の電気信号Ｖ２が収まっているか否か、電気信号Ｖ３を中心とする範囲Ｒに、平均処理される前の電気信号Ｖ３が収まっているか否か、・・・、電気信号ＶＭを中心とする範囲Ｒに、平均処理される前の電気信号ＶＭが収まっているか否かを判定する。
【００９６】
平均処理される前のＭ個の電気信号Ｖのうち、少なくとも一つの電気信号Ｖが範囲Ｒに収まっていないとき、フリッカー判定部３５は、画面２にフリッカーが発生していると判定する。図１６は、平均処理がされる前の電気信号Ｖの他の例の波形図である。電気信号Ｖ２が、範囲Ｒに収まっていないので、画面２にフリッカーが発生している。
【００９７】
フリッカー判定部３５は、図１０に示すステップＳ４のＹｅｓとステップＳ６との間、又は、ステップＳ７の後にフリッカーの判定をする。
【００９８】
第３実施形態は、以下の効果を有する。１つの電気信号を出力する受光素子７は、２次元イメージセンサと比べて、応答速度が速いので、時間分解能が高い。画面２のフリッカーの検査に使用されるセンサは、時間分解能が高いことが要求されるので、１つの電気信号を出力する受光素子が使用される。第３実施形態では、受光素子７が、疑似ランダムパターンＰからの光を受光したときに出力する電気信号をフリッカーの検査に利用している。
【００９９】
第３実施形態では、受光素子７から出力される電気信号Ｖを利用して、フリッカー発生の判定をしているが、表示制御部３２が、電気信号Ｖを示す画像を表示部４に表示させて、フリッターの大きさ（量）をモニターできるようにしてもよい。
【０１００】
第４実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。図１７は、第４実施形態に係る発光分布測定装置１ｄの構成を示すブロック図である。疑似ランダムパターンＰの数が少ないと、電気信号Ｖの値の個数が不足し（Ｍ次元ベクトルｙのＭの値が小さくなり）、発光分布測定装置１ｄにおいて、発光分布画像の復元が失敗する。そこで、発光分布画像の復元を成功させるために、第４実施形態では、さらに、疑似ランダムパターンを追加できるようにしている。発光分布測定装置１ｄの制御部３は、疑似ランダムパターン追加受付部３６の機能をさらに備える。
【０１０１】
Ｍ個の疑似ランダムパターンＰを用いた発光分布画像の復元が失敗した場合、ユーザーが操作部５を操作して、疑似ランダムパターンＰを追加する命令を制御部３に入力したとき、疑似ランダムパターン追加受付部３６は、それを受け付ける。
【０１０２】
表示制御部３２は、疑似ランダムパターン追加受付部３６が疑似ランダムパターンＰを追加する命令を受け付けたとき、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれとパターンが異なるＬ個の疑似ランダムパターンＰを、順番に表示装置の画面２に表示させる。Ｌは、２以上の整数であり、予め設定されていてもよいし、ユーザーが操作部５を操作して、疑似ランダムパターンＰを追加する命令を入力する際に、一緒に入力してもよい。
【０１０３】
受光素子７は、Ｌ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれが画面２に表示されているときに、画面２の全体からの光を受光し、Ｌ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれに対応する電気信号Ｖ（Ｌ個の電気信号Ｖ）を出力する。
【０１０４】
復元部３４は、Ｍ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれの画像データに、Ｌ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれの画像データを加えたＭ＋Ｌ個の画像データ、及び、Ｍ個の電気信号ＶにＬ個の電気信号Ｖを加えたＭ＋Ｌ個の電気信号Ｖの値を用いて、発光分布画像を復元する。
【０１０５】
第４実施形態に係る発光分布測定装置１ｄの動作を、図１７〜図１９を参照して説明する。図１８及び図１９は、その動作を説明するフローチャートである。
【０１０６】
表示制御部３２は、ｉを１と設定する（ステップＴ１）。
【０１０７】
疑似ランダムパターン生成部３０は、ｉ番目の疑似ランダムパターンＰを生成する（ステップＴ２）。ここでは、ｉ＝１なので、図２に示す１番目の疑似ランダムパターンＰ１が生成される。
【０１０８】
疑似ランダムパターン生成部３０は、ｉ番目の疑似ランダムパターンＰを疑似ランダムパターン記憶部３１に記憶させる（ステップＴ３）。ここでは、１番目の疑似ランダムパターンＰ１が疑似ランダムパターン記憶部３１に記憶される。
【０１０９】
表示制御部３２は、疑似ランダムパターン記憶部３１に記憶されているｉ番目の疑似ランダムパターンＰを読み出し、ｉ番目の疑似ランダムパターンＰを画面２に表示させる（ステップＴ４）。ここでは、画面２には、１番目の疑似ランダムパターンＰ１が表示される。表示期間は、上述した期間Ｔである。
【０１１０】
受光素子７は、ｉ番目の疑似ランダムパターンＰが表示されている画面２の全体からの光を受光し、電気信号Ｖを出力する。電気信号Ｖは、制御部３に送られ、電気信号処理部３３によって、図７で説明した平均処理がされる。制御部３は、平均処理された電気信号Ｖの値を、復元部３４に記憶させる（ステップＴ５）。ここでは、電気信号Ｖ１の値が復元部３４に記憶される。
【０１１１】
表示制御部３２は、ｉがＭか否かを判断する（ステップＴ６）。
【０１１２】
表示制御部３２が、ｉがＭでないと判断したとき（ステップＴ６でＮｏ）、表示制御部３２は、ｉをｉ＋１とし（ステップＴ７）、ステップＴ２に戻る。
【０１１３】
表示制御部３２が、ｉがＭであると判断したとき（ステップＴ６でＹｅｓ）、復元部３４は、記憶しているＭ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれに対応する電気信号Ｖの値（Ｍ個の電気信号の値）、及び、疑似ランダムパターン記憶部３１に予め記憶されているＭ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれ画像データ（Ｍ個の画像データ）を用いて、画面２の全体の発光分布を示す発光分布画像を復元する処理をする（ステップＴ８）。復元に失敗したとき、表示制御部３２は、表示部４に復元失敗を示す画像を表示させる（ステップＴ９）。
【０１１４】
疑似ランダムパターン追加受付部３６は、疑似ランダムパターンＰを追加する命令を受け付けたか否かを判断する（ステップＴ１０）。
【０１１５】
疑似ランダムパターン追加受付部３６が、疑似ランダムパターンＰを追加する命令を受け付けていないと判断したとき（ステップＴ１０でＮｏ）、発光分布測定装置１ｄは、疑似ランダムパターンＰを追加して発光分布画像を復元する処理をしない。
【０１１６】
疑似ランダムパターン追加受付部３６が、疑似ランダムパターンＰを追加する命令を受け付けたと判断したとき（ステップＴ１０でＹｅｓ）、表示制御部３２は、ｉをＭ＋１とする（ステップＴ１１）。
【０１１７】
疑似ランダムパターン生成部３０は、ｉ番目の疑似ランダムパターンＰを生成する（ステップＴ１２）。ここでは、ｉ＝Ｍ＋１なので、Ｍ＋１番目の疑似ランダムパターンＰが生成される。
【０１１８】
疑似ランダムパターン生成部３０は、ｉ番目の疑似ランダムパターンＰを疑似ランダムパターン記憶部３１に記憶させる（ステップＴ１３）。ここでは、Ｍ＋１番目の疑似ランダムパターンＰが疑似ランダムパターン記憶部３１に記憶される。
【０１１９】
表示制御部３２は、疑似ランダムパターン記憶部３１に記憶されているｉ番目の疑似ランダムパターンＰを読み出し、ｉ番目の疑似ランダムパターンＰを画面２に表示させる（ステップＴ１４）。ここでは、画面２には、Ｍ＋１番目の疑似ランダムパターンＰが表示される。表示期間は、上述した期間Ｔである。
【０１２０】
受光素子７は、ｉ番目の疑似ランダムパターンＰが表示されている画面２の全体からの光を受光し、電気信号Ｖを出力する。電気信号Ｖは、制御部３に送られ、電気信号処理部３３によって、図７で説明した平均処理がされる。制御部３は、平均処理された電気信号Ｖの値を、復元部３４に記憶させる（ステップＴ１５）。ここでは、Ｍ＋１番目の疑似ランダムパターンＰが表示されている期間Ｔの電気信号Ｖの値が、復元部３４に記憶される。
【０１２１】
表示制御部３２は、ｉがＭ＋Ｌか否かを判断する（ステップＴ１６）。
【０１２２】
表示制御部３２が、ｉがＭ＋Ｌでないと判断したとき（ステップＴ１６でＮｏ）、表示制御部３２は、ｉをｉ＋１とし（ステップＴ１７）、ステップＴ１２に戻る。
【０１２３】
表示制御部３２が、ｉがＭ＋Ｌであると判断したとき（ステップＴ１６でＹｅｓ）、復元部３４は、記憶しているＭ＋Ｌ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれに対応する電気信号Ｖの値（Ｍ＋Ｌ個の電気信号の値）、及び、疑似ランダムパターン記憶部３１に予め記憶されているＭ＋Ｌ個の疑似ランダムパターンＰのそれぞれの画像データ（Ｍ＋Ｌ個の画像データ）を用いて、画面２の全体の発光分布を示す発光分布画像を復元する処理をする（ステップＴ１８）。表示制御部３２は、復元に成功したとき、復元された発光分布画像を表示部４に表示させる（ステップＴ１９）。
【０１２４】
第４実施形態の効果は、以下の通りである。Ｍ個の疑似ランダムパターンＰでは、電気信号Ｖの値の個数が不足し（Ｍ次元ベクトルｙのＭの値が小さい）、その結果、発光分布画像の復元に失敗することがある。第４実施形態によれば、発光分布画像の復元を成功させるために、さらに、Ｎ個の疑似ランダムパターンＰを追加できるようにしている。
【０１２５】
第５実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。図２０は、第５実施形態に係る発光分布測定装置１ｅの構成を示すブロック図である。第５実施形態では、図２に示す複数の疑似ランダムパターンＰの換わりに、調和解析で用いられる変換基底のうち、所定の周波数より低い低周波数の変換基底から選択された複数の変換基底のそれぞれに対応する像を用いる。第５実施形態では、図３に示す基本ブロック８をランダムに組み合わせて疑似ランダムパターンＰを生成する必要がないので、発光分布測定装置１ｅの制御部３は、図１に示す疑似ランダムパターン生成部３０及び疑似ランダムパターン記憶部３１を備えておらず、また、復元部３４を備えていない。発光分布測定装置１ｅの制御部３は、表示制御部３２及び電気信号処理部３３に加えて、像記憶部３７及び発光分布画像生成部３８を備える。
【０１２６】
２次元離散フーリエ変換を用いて解析する場合を例にして説明する。図２１は、２次元離散フーリエ変換の基底を説明する説明図である。Ｕ，Ｖは、空間周波数を示している。四角で示されるのが基底である。基底は、低周波数から高周波数にわたって、多数存在する基底の集まりである。図２１には、低周波数の基底の一部が示されている。
【０１２７】
低周波数の基底から任意の複数の基底が用いられる。複数の基底のそれぞれに対応する像を示す画像データが、像記憶部３７に予め記憶されている。例えば、複数を３とし、基底[Ｕ＝０,Ｖ＝１]、基底[Ｕ＝１,Ｖ＝１]、基底[Ｕ＝１,Ｖ＝０]を用いるとする。像記憶部３７には、１番目の基底[Ｕ＝０,Ｖ＝１]に対応する像の画像データ、２番目の基底[Ｕ＝１,Ｖ＝１] に対応する像の画像データ、及び、３番目の基底[Ｕ＝１,Ｖ＝０]に対応する像の画像データが予め記憶されている。
【０１２８】
複数の像の数は、第１実施形態と同様に、画面２の画素数の約１０％であるが、数％でも可能な場合がある。
【０１２９】
選択の対象を低周波数の基底としたのは、発光分布画像の空間周波数には、高周波数成分がほとんど含まれないからである。
【０１３０】
複数の変換基底のそれぞれに対応する像とは、２次元離散フーリエ変換を用いて解析した場合、２次元離散フーリエ変換の基底のうち、低周波数の基底から選択された複数の基底のそれぞれに対応する像を意味する。２次元離散コサイン変換を用いて解析した場合、２次元離散コサイン変換の基底のうち、低周波数の基底から選択された複数の基底のそれぞれに対応する像を意味する。２次元離散ウェーブレット変換を用いて解析した場合、２次元離散ウェーブレット変換の基底のうち、低周波数の基底から選択された複数の基底のそれぞれに対応する像を意味する。ウォルシュ・アダマール変換を用いて解析した場合、ウォルシュ・アダマール変換の基底のうち、低周波数の基底から選択された複数の基底のそれぞれに対応する像を意味する。
【０１３１】
表示制御部３２は、調和解析で用いられる変換基底のうち、低周波数の変換基底から選択された複数の変換基底のそれぞれに対応する像を、複数の像とし、複数の像を順番に表示装置の画面２に表示させる。
【０１３２】
発光分布画像生成部３８は、所定の演算によって、発光分布画像を生成する。所定の演算とは、複数をＭとし、Ｋを１以上、Ｍ以下の整数とし、Ｋ番目の像が画面２に表示されている期間Ｔに、受光素子７から出力された電気信号Ｖの値をＫ番目の電気信号値とし、Ｋ番目の像の画像データとＫ番目の電気信号値とを乗算した乗算結果について、１番目からＭ番目までの像のそれぞれについて算出し、それらの乗算結果を加算することにより、表示装置の画面２の発光分布画像を生成する。
【０１３３】
詳しく説明すると、表示制御部３２が、１番目の基底に対応する像Ｉ１（不図示）を画面２に表示している期間Ｔに、受光素子７が出力した１番目の電気信号Ｖ１の値を電気信号値ｖ１とし、２番目の基底に対応する像Ｉ２（不図示）を画面２に表示している期間Ｔに、受光素子７が出力した２番目の電気信号Ｖ２の値を電気信号値ｖ２とし、３番目の基底に対応する像Ｉ３（不図示）を画面２に表示している期間Ｔに、受光素子７が出力した３番目の電気信号Ｖ３の値を電気信号値ｖ３とし、・・・、Ｍ番目の基底に対応する像ＩＭ（不図示）を画面２に表示している期間Ｔに、受光素子７が出力したＭ番目の電気信号ＶＭの値を電気信号値ｖＭとする。
【０１３４】
発光分布画像生成部３８は、以下の演算をして、発光分布画像を示す画像データＤを求める。
【０１３５】
画像データＤ＝（像Ｉ１の画像データ×ｖ１）＋（像Ｉ２の画像データ×ｖ２）＋（像Ｉ３の画像データ×ｖ３）＋、・・・、＋（像ＩＭの画像データ×ｖＭ）
表示制御部３２は、画像データＤで示される発光分布画像を表示部４に表示させる。
【０１３６】
第５実施形態の効果を説明する。第５実施形態に係る発光分布測定装置１ｅでは、調和解析で用いられる変換基底のうち、低周波数の変換基底から選択された複数の変換基底のそれぞれに対応する像を用いており、そして、上記所定の演算を用いて発光分布画像を生成する。受光素子７は、２次元イメージセンサのような複数の電気信号を出力する素子でなく、１つのフォトダイオードのような１つの電気信号を出力する素子である。従って、第５実施形態に係る発光分布測定装置１ｅによれば、２次元イメージセンサを備えることなく、発光分布を測定することができる。
【０１３７】
第１〜第５実施形態では、表示装置の光源の発光分布として、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイの画面２の発光分布を例に説明した。しかしながらこれに限定されず、表示装置の光源の発光分布として、プロジェクターの光源の発光分布でもよい。
【符号の説明】
【０１３８】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ  発光分布測定装置
２  画面
７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ  受光素子
８  基本ブロック
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ  領域
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，ＰＭ  疑似ランダムパターン
ｐａ，ｐｂ，ｐｃ，ｐｄ  分割画像
Ｒ  範囲（予め定められた範囲の一例）
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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