(57)【要約】【課題】従来の技術による諸問題を解決するため、ランプの効能を測定する方法及び装置を提供する。【解決手段】この発明は光源テストシステムを提供する。該光源テストシステムは、光線を発生する光源と、光線によって複数の画素を有する画像を取り込むための画像取り込み装置と、画像によって複数の画素に対応する複数のグレイスケール値を計算して、複数のグレイスケール値によって光源の特徴パラメーターを計算する画像処理装置とを含む。【選択図】図２
2005070025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源テストシステムであって、該光源テストシステムは、
光線を発生する光源と、
光線によって複数の画素を有する画像を取り込むための画像取り込み装置と、
画像によって複数の画素に対応する複数のグレイスケール値を計算して、複数のグレイスケール値によって光源の特徴パラメーターを計算する画像処理装置とを含むことを特徴とする光源テストシステム。
【請求項２】
前記光源テストシステムは更に、光源と画像取り込み装置との間に設けられて光線の投射を受ける結像装置を含み、そのうち画像取り込み装置は結像装置に投射される光線によって画像を取り込むことを特徴とする請求項１記載の光源テストシステム。
【請求項３】
前記結像装置はスクリーンを含み、そのうち光源からの光線はスクリーンに投射され、画像取り込み装置はスクリーンを透過する光線を検知して画像を取り込むことを特徴とする請求項２記載の光源テストシステム。
【請求項４】
前記結像装置は更に、光源とスクリーンとの間に設けられて光源からの光線の焦点をスクリーンに結ばせる結像レンズを含むことを特徴とする請求項３記載の光源テストシステム。
【請求項５】
前記光源テストシステムは更に、光源を締め付けるクランプを含むことを特徴とする請求項１記載の光源テストシステム。
【請求項６】
前記クランプには、光源からの光線を通らせて発散させる孔が設けられ、そのうち結像装置における画像の形は孔の形によって決められることを特徴とする請求項５記載の光源テストシステム。
【請求項７】
前記光源テストシステムは更に、結像装置の前方に設けられて不必要な環境光と背景光を遮蔽する遮光板を含むことを特徴とする請求項１記載の光源テストシステム。
【請求項８】
前記画像取り込み装置はＣＣＤセンサーまたはＣＭＯＳセンサーであることを特徴とする請求項１記載の光源テストシステム。
【請求項９】
前記光源は、フィラメントと、フィラメントが生じさせた光線を反射するためのレフレクターとを含むランプであることを特徴とする請求項１記載の光源テストシステム。
【請求項１０】
前記画像取り込み装置は更に、画像取り込み装置に入射される光線の強度を減衰するフィルターを含むことを特徴とする請求項１記載の光源テストシステム。
【請求項１１】
光源のテスト方法であって、該方法は、
（ａ）光線を発生する光源を提供し、
（ｂ）画像取り込み装置を利用して光線によって複数の画素を有する画像を取り込み、
（ｃ）画像処理装置を利用して画像によって複数の画素に対応する複数のグレイスケール値を計算し、複数のグレイスケール値によって光源の特徴パラメーターを計算するなどのステップを含むことを特徴とする光源のテスト方法。
【請求項１２】
前記ステップ（ｂ）は更にステップ（ｂ’）を含み、ステップ（ｂ’）において、光線の投射を受ける結像装置を光源と画像取り込み装置との間に設け、画像取り込み装置は結像装置に投射される光線によって画像を取り込むことを特徴とする請求項１１記載の光源のテスト方法。
【請求項１３】
前記画像は画像中心部ｂと、画像中心部からＤ１の距離を隔てる画像環部を含み、前記ステップ（ｃ）は、
（ｄ１）第一予定グレイスケール値Ｇ１を選んで、画像の複数の画素においてグレイスケール値が第一予定グレイスケール値Ｇ１を上回るすべての画素からなる領域を第一光源テスト領域と、第一光源テスト領域の中心部を光源中心部ｃとそれぞれ定め、
（ｄ２）光源中心部ｃと画像中心部ｂとの距離をＤ２と定めて、中心部位置偏差程度Ｄ２／Ｄ１を計算して光源の均質度を検知するなどのステップを含むことを特徴とする請求項１１記載の光源のテスト方法。
【請求項１４】
前記ステップ（ｃ）は、
（ｅ１）第二予定グレイスケール値Ｇ２を選んで、画像においてグレイスケール値が第二予定グレイスケール値Ｇ２を上回るすべての画素からなる領域であると定められる第二光源テスト領域の面積Ｑ２を計算し、
（ｅ２）画像の複数の画素の最大グレイスケール値ＧＸ１と、第二予定グレイスケール値Ｇ２と最大グレイスケール値ＧＸ１とのグレイスケール差ｈ＝ＧＸ１−Ｇ２を計算し、
（ｅ３）グレイスケール差ｈと面積Ｑ２の乗積Ｖ＝ｈ＊Ｑ２を利用して光源の光度を検知するなどのステップを含むことを特徴とする請求項１１記載の光源のテスト方法。
【請求項１５】
前記ステップ（ｃ）は、
（ｆ１）第三予定グレイスケール値Ｇ３を選んで、画像においてグレイスケール値が第三予定グレイスケール値Ｇ３を上回るすべての画素からなる領域であると定められる第三光源テスト領域の面積Ｑ３を計算し、
（ｆ２）第三光源テスト領域を囲んで四辺が第三光源テスト領域と交わる複数の矩形を計算し、
（ｆ３）複数の矩形から最小面積を有する特定の矩形を選び、その短い辺をＸと、長い辺をＹとそれぞれ定め、
（ｆ４）辺長比Ｒ１＝Ｘ／Ｙ、面積比Ｒ２＝（Ｑ３／（Ｘ＊Ｙ））、光源の形状と関連するＳ値＝Ｒ１＊Ｒ２とそれぞれ定めて光源の均質度を検知するなどのステップを含むことを特徴とする請求項１１記載の光源のテスト方法。
【請求項１６】
前記ステップ（ｃ）は、
（ｇ１）複数の画素が有する複数のグレイスケール値によって平均グレイスケール値Ｉを計算し、
（ｇ２）平均グレイスケール値Ｉを利用して光源の光度を検知するなどのステップを含むことを特徴とする請求項１１記載の光源のテスト方法。
【請求項１７】
前記画像は画像中心部と、画像中心部からＤ１の距離を隔てる画像環部を含み、前記ステップ（ｃ）は、
（ｈ１）予定グレイスケール値Ｇを選んで、画像の複数の画素においてグレイスケール値が予定グレイスケール値Ｇを上回るすべての画素からなる領域を最大光度領域と、最大光度領域の中心部を光源中心部とそれぞれ定め、
（ｈ２）光源中心部ｃと画像中心部ｂとの距離をＤ２と定めて、中心部位置偏差程度Ｄ２／Ｄ１を計算し、
（ｈ３）最大光度領域の面積Ｑ’を計算し、
（ｈ４）画像の複数の画素の最大グレイスケール値ＧＸと、予定グレイスケール値Ｇと最大グレイスケール値ＧＸとのグレイスケール差ｈ’＝ＧＸ−Ｇを計算し、
（ｈ５）グレイスケール差ｈ’と面積Ｑ’の乗積Ｖ’＝ｈ’＊Ｑ’を計算し、
（ｈ６）最大光度領域を囲んで四辺が最大光度領域と交わる複数の矩形を計算し、
（ｈ７）複数の矩形から最小面積を有する特定の矩形を選び、その短い辺をＸと、長い辺をＹとそれぞれ定め、
（ｈ８）辺長比Ｒ１＝Ｘ／Ｙ、面積比Ｒ２＝（Ｑ’／（Ｘ＊Ｙ））、光源の形状と関連するＳ値＝Ｒ１＊Ｒ２とそれぞれ定め、
（ｈ９）複数の画素が有する複数のグレイスケール値によって平均グレイスケール値Ｉを計算し、
（ｈ１０）Ｐ値＝（１−Ｄ２／Ｄ１）＊Ｖ’＊Ｓ＊Ｉを計算して光源の均質度と光度を検知するなどのステップを含むことを特徴とする請求項１１記載の光源のテスト方法。
【請求項１８】
前記中心部位置偏差程度Ｄ２／Ｄ１の減少に従ってＰ値は増加し、光源の均質度は高まることを特徴とする請求項１７記載の光源のテスト方法。
【請求項１９】
前記Ｓ値が１に近づくに従ってＰ値は増加し、光源の均質度は高まることを特徴とする請求項１７記載の光源のテスト方法。
【請求項２０】
前記Ｖ’値またはＩ値の増加に従ってＰ値は増加し、光源の均質度は高まることを特徴とする請求項１７記載の光源のテスト方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はランプをテストする方法及び装置に関し、特にランプの効能を測定する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルプロジェクター（例えばＬＣＤデジタルプロジェクターまたはＤＬＰデジタルプロジェクター）の結像は従来のプロジェクターとスライドプロジェクターと同じく、高光度ランプを光源にして目的画像をスクリーンに投射することによるものである。よって、デジタルプロジェクターには画像投射を制御するための数多くの光学素子が設けられる。各光学素子の特徴は画像の品質を実際に影響することができ、そのうちランプの影響が最も顕著である。ランプは結像に必要な光源として、その効能（例えば光度と均質度）は投射画像の品質と深く関わっている。
【０００３】
業界に周知されている通りに、ランプはフィラメントとレフレクターからなり、フィラメントとレフレクターとの相対位置はランプの光度と均質度と関わっている。一般に、ランプのテストは積分球によって全体の光フラックスを計算し、光フラックスが大きければ大きいほどランプは明るくなって効能が高まる。しかし、積分球によって光フラックスが同じであると測定される二つのランプを同じデジタルプロジェクターに取り付けても、投射される画像は依然として相違する可能性がある。その理由は、ランプの発する光線はデジタルプロジェクターの孔によって出力され、その孔を通る光線しか結像に関わらないことにある。前述の通りに、積分球によって測定される光フラックスは全体の光フラックスであるが、デジタルプロジェクターに実際応用されるのは一部の光線に限られる。言い換えれば、積分球によって光フラックスが同じであると測定される二つのランプは光度と均質度が相違する可能性があるため、同じデジタルプロジェクターに取り付けても相違した投射画像を生じさせることも可能である。
【０００４】
ランプのメーカーに対して、積分球によるランプの全体光度テストはランプの実際効能を正確に判断できないのみならず、ランプのその他の特徴も察知できないため、フィラメントとレフレクターの相対位置を調整することによって各ランプの効能を一致させることはできない。なお、デジタルプロジェクターのメーカーに対して、ランプのメーカーに予定光フラックスと合致するランプを要求するほかない。デジタルプロジェクターの製品テストは肉眼によって投射画像の光度と均質度を目測するのみで、客観的なレベルでランプの光度と均質度を量る手段がないため、確実な数値によってランプを選別することはできず、よってデジタルプロジェクターの表示品質も確保できない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は前述の問題を解決するために、ランプの効能を測定する方法及び装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は光源テストシステムを提供する。該光源テストシステムは、光線を発生する光源と、光線によって複数の画素を有する画像を取り込むための画像取り込み装置と、画像によって複数の画素に対応する複数のグレイスケール値を計算して、複数のグレイスケール値によって光源の特徴パラメーターを計算する画像処理装置とを含む。
【０００７】
この発明は更に光源のテスト方法を提供する。該方法は、（ａ）光線を発生する光源を提供し、（ｂ）画像取り込み装置を利用して光線によって複数の画素を有する画像を取り込み、（ｃ）画像処理装置を利用して画像によって複数の画素に対応する複数のグレイスケール値を計算し、複数のグレイスケール値によって光源の特徴パラメーターを計算するなどのステップを含む。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によるランプテスト治具は孔でデジタルプロジェクターにおける孔を模擬する。ランプによる光線が孔を通して画像をスクリーンに形成してから、ランプテスト治具に設けられる画像取り込み装置はその画像を取り込む。続いて画像処理プログラムは画像を処理して、ホットスポットの偏差程度を表わす第一パラメーターと、光の集中程度を表わす第二パラメーターと、画像においてあるグレイスケール値に対応する環部の理想的な円形からの偏差程度を表わす第三パラメーターと、画像の平均グレイスケール値を表わす第四パラメーターとを求めることによって、ランプの特徴を数値化してその効能を判断する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
かかる方法の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図示を参照にして以下に説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１を参照する。図１はこの発明によるランプテスト治具１０を表わす説明図である。ランプテスト治具１０はランプクランプ１２と、遮光板１４と、結像レンズ１６と、スクリーン１８と、画像取り込み装置２０（例えばＣＣＤセンサーまたはＣＭＯＳセンサー）と、画像処理装置２１（例えばコンピューターシステム）とを含む。ランプクランプ１２にはランプ２４を固定するための固定槽２２が設けられる。ランプ２４はフィラメント２６とレフレクター２８を含む。ランプクランプ１２にはデジタルプロジェクター内の孔を模擬するための孔３０が設けられ、その形は需要によって異なる（例えば６．３ｍｍ＊３．９ｍｍの矩形）。ランプ２４に安定した電源を供給したら、それが生じさせた光線は孔３０によって出力される。ランプ２４による光線を濾過するため、孔３０に透明素子（例えば透明ガラス、図示に示されない）を嵌めても可能である。ランプ２４をテストする場合、不必要な光線を避けるため、穴３２のある遮光板１４で余分の光線（例えば環境光と背景光）を隔離してから、結像レンズ１６に光線を通らせてスクリーン１８に投射して孔３０の形に対応する画像を表示させる。この実施例は半透明の材質、例えばサンドペーパーによって研磨されたアクリル板をスクリーン１８にする。スクリーン１８は半透明であるため、結像レンズ１６から出力される光線はスクリーン１８において結像できる。よってこの実施例は結像レンズ１６とスクリーン１８を結像装置にしてランプ２４による光線をそれに投射するものである。なお、画像取り込み装置２０はスクリーン１８の後方でスクリーン１８に投射された画像を検知して、対応するグレイスケール値に変換して画像データを生じさせて画像処理装置２１に入力する。画像取り込み装置２０をスクリーン１８の一側の代わりに後方に置くのは、画像が変形しないように配慮したためである。画像処理装置２１は画像処理プログラムを利用して画像データを処理する。
【００１１】
画像取り込み装置２０は光フラックスを感応電圧に変換する。仮に画像取り込み装置２０に入射される光線が強すぎる場合、画像取り込み装置２０は画素ごとに飽和感応電圧と対応させ、即ち各画素を最大グレイスケール値（例えば２５５）と対応させる。言い換えれば、この場合において画像処理装置２１は各画素の光度差を察知できない。従って、この実施例は半透明のスクリーン１８とフィルター３４を利用してランプ２４から画像取り込み装置２０に入射される光線の強度を減衰する。例えば、半透明スクリーン１８を利用して入射光の強度を元来の５０％に減らし、或いはＮＤフィルターなどのフィルター３４を利用して入射光の強度を元来の５０％に減らす。ランプ２４の光度が１００００ｎｉｔとする場合、その光線がスクリーン１８を透過すると光度が５０００ｎｉｔになり、更にフィルター３４を通過すると光度が５００ｎｉｔになる。よって画像取り込み装置２０が画像を取り込んだ後、各画素のグレイスケール値は予定範囲（例えば０〜２５５）内におさめられ、画像処理装置２１は各画素の光度差を察知できるようになる。
【００１２】
なお、この実施例において、画像取り込み装置２０自体のゲイン設定によっても入射光の強度は調整できる。例えば、画像取り込み装置２０が光線を受けて、光電変換特徴曲線によって光線の光フラックスを感応電圧に変換してから、画像取り込み装置２０にあるアナログ／デジタル変換器は感応電圧範囲内に感応電圧を対応するグレイスケール値に変換する。
【００１３】
スクリーン１８とフィルター３４による強度減衰が不十分な場合、感応電圧は画像取り込み装置２０の感応電圧上限を上回り、画像取り込み装置２０は感応電圧を最大グレイスケール値（例えば２５５）に変換する。よって、画像取り込み装置２０は順次に第一光フラックスと第二光フラックスを受けて、その第一光フラックスと第二光フラックスはいずれも感応電圧範囲の上限を上回る場合、画像取り込み装置２０は最大グレイスケール値を出力して、従って第一光フラックスと第二光フラックスは識別できなくなる。この場合、この実施例によれば、元来の感応電圧を校正するために増幅器のゲインを調整し、即ち予定比率によって元来の感応電圧を減衰してスクリーン１８とフィルター３４の減衰効果を補強し、調整された感応電圧をその感応電圧の範囲内におさめる。言い換えれば、第一光フラックスと第二光フラックスが感応電圧範囲内におさまるとき、画像取り込み装置２０は対応するグレイスケール値（この実施例においては０〜２５５に介する）を出力して、従って第一光フラックスと第二光フラックスは識別される。反対に、スクリーン１８とフィルター３４の減衰効果が度を過ぎて感応電圧が画像取り込み装置２０の感応電圧範囲の下限を下回る場合、画像取り込み装置２０は感応電圧を最小グレイスケール値０に変換する。よって、画像取り込み装置２０は順次に第一光フラックスと第二光フラックスを受けて、その第一光フラックスと第二光フラックスはいずれも感応電圧範囲の下限を下回る場合、画像取り込み装置２０は最小グレイスケール値を出力して、従って第一光フラックスと第二光フラックスは識別できなくなる。この場合、この実施例によれば、元来の感応電圧を校正するために増幅器のゲインを調整し、即ち予定比率によって元来の感応電圧を高めてスクリーン１８とフィルター３４の減衰効果を緩和し、調整された感応電圧をその感応電圧の範囲内におさめる。言い換えれば、第一光フラックスと第二光フラックスが感応電圧範囲内におさまるとき、画像取り込み装置２０は対応するグレイスケール値（この実施例においては０〜２５５に介する）を出力して、従って第一光フラックスと第二光フラックスは識別される。総じて、この実施例は半透明のスクリーン１８と、画像取り込み装置２０に設けられるフィルター３４と、画像取り込み装置２０のゲインに対する設定を通して、画像取り込み装置２０の受ける光線の強度を画像取り込み装置２０の取り込める範囲内におさめるものである。
【００１４】
図２を参照する。図２はこの発明によるランプの特徴を測定する方法を表わすフローチャートである。この実施例は画像取り込み装置２０に取り込まれる画像を画像処理することによってランプ２４の特徴（光度と均質度）を分析するものであり、下記のステップを含んでいる。
【００１５】
ステップ１００：画像のホットスポットの偏差程度を計算する。
【００１６】
ステップ１０２：予定グレイスケール値を上回る環部が囲む面積と、予定グレイスケール値と最大グレイスケール値のグレイスケール差との乗積を計算する。
【００１７】
ステップ１０４：環部の円形からの偏差程度を計算する。
【００１８】
ステップ１０６：画像の平均グレイスケール値を計算する。
【００１９】
ステップ１０８：ランプの特徴パラメーターを計算する。
【００２０】
詳しく説明するため、図１におけるランプテスト治具１０が理想的なランプＡと、一般のランプＢをテストするものにする。図３と図４を参照する。図３はランプＡを使用する場合、図１における画像取り込み装置２０が取り込んだ画像４０を表わす説明図であり、図４はランプＢを使用する場合、図１における画像取り込み装置２０が取り込んだ画像５０を表わす説明図である。図３によれば、環部４１ははランプＡのホットスポットであってランプＡの中心部にある最大光度領域にあたる。環部４２はランプＡの最大光度領域であって、予定グレイスケール値Ｇに対応する隣接した複数の画素からなるものである。同じく図４によれば、環部５１ははランプＢのホットスポットであってランプＢの中心部にある最大光度領域にあたる。環部５２はランプＢの最大光度領域であって、予定グレイスケール値Ｇに対応する隣接した複数の画素からなるものである。環部４３、５３はその他の光度に対応する画素である。ランプテスト治具１０の素子を変更しない状況において、画像４０、５０はランプＡ、Ｂがランプクランプ１２に取り付けられてから同じ画像取り込み装置２０によって生じて、その形は孔３０の形に対応する。この実施例によれば、孔３０の形は矩形であり、ランプ２４をランプクランプ１２に取り付けるときフィラメント２６を孔３０に対応する位置に置くため、図３と図４において、横軸Ｘと縦軸Ｙの交点は孔３０の中心にある。言い換えれば、横軸Ｘと縦軸Ｙとの交点は画像４０、５０の中心部ｂ、ｂ’にある。
【００２１】
画像処理プログラムが実行された後、画像処理プログラムは画像４０と画像５０における各画素のグレイスケール値を分析して最大グレイスケール値を見つけ出し、よって光源中心部と最大光度領域を定める（ステップ１００）。それと同時にランプの中心部にある最大光度領域にあたるホットスポットを定める。最大光度領域は画像４０、５０において予定グレイスケール値Ｇに対応する隣接した複数の画素からなり、ランプの光源中心部ｂはホットスポットの中心でありながら、最大光度領域の中心でもある。
【００２２】
ランプＡは理想的であるため、画像４０の光源中心部ｃは横軸Ｘと縦軸Ｙとの交点に近い。横軸Ｘと縦軸Ｙとの交点は画像中心部ｂと定められる。
【００２３】
図４によれば、画像５０の画像中心部ｂ’は画像の縁部からＤ１の距離を隔て、ランプＢが画像５０において形成する光源中心部ｃ’は画像中心部ｂ’からＤ２の距離を偏差するため、Ｄ２／Ｄ１はホットスポットの偏差程度を表わす。注意すべき点は、図１におけるスクリーン１８がテスト過程において結像レンズ１６に対して相対位置が変われば、スクリーン１８に結像する画像５０の大きさはそれによって変化するが、画像５０の面積が増減しても、画像５０における各ピクセルのグレイスケール値は変化せず、画像５０におけるホットスポットの相対位置も変化しないことである。言い換えれば、スクリーン１８を結像レンズ１６から遠ざけると、画像の縦と横は一定の比例で拡大し、距離Ｄ２も同じ比例で増加する。同じく、画像５０における予定長さ（例えば図４における画像５０の画像中心部ｂ’と画像の縁部との間隔Ｄ１）もその比例によって増加する。よってどれほどスクリーン１８を移動して画像の大きさを変えても、距離Ｄ１と距離Ｄ２の比は画像５０の変化によって変化することがない。そのため、この実施例は中心部位置偏差程度（即ちＤ２／Ｄ１）を計算してホットスポットの偏差程度を表わす第一パラメーターを求める。
【００２４】
なお、最大光度領域の面積とグレイスケール差を計算してランプの光度と均質度を表わす第二パラメーターを求めることも可能である。図３と図４によれば、環部４２が囲む面積Ｑは環部５２が囲む面積Ｑ’を下回る。環部４２はランプＡの最大光度領域であって、環部５２はランプＢの最大光度領域であるため、単に面積で比較すれば、ランプＢはより大きな光度を有して画像５０により大きな範囲を占める。しかし、面積によって光線の特徴を判断するほか、グレイスケール値の分布も勘案しなければならない。
【００２５】
図５を参照する。図５は図３と図４における画像のグレイスケール値の分布図である。そのうち横軸は画像４０、５０における位置を表わし、縦軸は各位置における画素の有するグレイスケール値を表わす。図５によれば、特徴曲線４５は図３における横軸Ｘにある各画素のグレイスケール値を表わし、特徴曲線５５は図４における横軸Ｘにある各画素のグレイスケール値を表わす。特徴曲線４４、５５によれば、図３における横軸Ｘにある予定グレイスケール値Ｇを上回る画素は位置ｘ１〜ｘ２に分布し、図４における横軸Ｘにある予定グレイスケール値Ｇを上回る画素は位置ｘ３〜ｘ４に分布し、位置ｘ３〜ｘ４の間隔は位置ｘ１〜ｘ２の間隔を上回る。なお、ランプＢの最大光度面積Ｑ’がランプＡの最大光度面積Ｑを上回ることは前述の通りである。
【００２６】
ランプＡが画像４０において生じさせる最大グレイスケール値ＧＸ１はランプＢが画像５０において生じさせる最大グレイスケール値ＧＸ２を上回るため、ランプＡの最大光度領域におけるグレイスケール差ｈａ＝ＧＸ１−ＧはランプＢの最大光度領域におけるグレイスケール差ｈｂ＝ＧＸ２−Ｇを上回る。よって、単にグレイスケール値の分布を表わす特徴曲線４５、５５で比較すれば、ランプＡからの光線はより集中していて画像４０により密集したグレイスケール値の分布を形成することが明らかである。
【００２７】
以上を総じて、この実施例は予定グレイスケール値Ｇを利用して、ランプが形成する画像において予定グレイスケール値Ｇを上回る画素の面積を計算し、続いてその面積Ｑにおける最大グレイスケール値と予定グレイスケール値とのグレイスケール差ｈを計算し、最後に面積Ｑとグレイスケール差ｈの乗積Ｖを計算してランプによる光線の集中程度を表わす（ステップ１０２）。言い換えれば、この実施例は第二パラメーター（Ｖ＝Ｑ＊ｈ）で光線の集中程度を表わす。注意すべき点は、ランプＡ、Ｂの特徴は決まっているため、この実施例において、ランプが形成する画像の面積を計算するためのグレイスケール値は調整可能であることにある。例えば、その他のグレイスケール値Ｇ’で画像４０、５０における光が集中している面積とグレイスケール差を計算して光線の集中程度を比較するのも可能である。
【００２８】
前述の通り、フィラメント２６とレフレクター２８との相対位置はランプ２４の特徴を影響する。一般に、ランプ２４がスクリーン１８に形成する画像において、一定のグレイスケール値に対応する画素が形成する環部が円形に近ければ近いほど、ランプ２４による光線は画素のグレイスケール値を均質化させ、言い換えればランプ２４の効能は高められる。従って、この実施例は第三パラメーターを計算して光源テスト領域の環部が円形の理想環部からの偏差程度を表わすことによって（ステップ１０４）、ランプ２４の特徴を判断する。
【００２９】
この実施例は予定グレイスケール値Ｇで画像４０、５０における光の集中範囲を計算することは前述の通りである。従って、この実施例は環部４２、５２を囲んで四辺が環部４２、５２と交わる矩形を計算して環部４２、５２が円形からの偏差程度を求める。図３における環部４２の場合、矩形４４が横軸Ｘにおける長さはＬ１、縦軸Ｙにおける幅はＷ１とする。環部４２が円形に近くなるにつれ、長さＬ１も幅Ｗ１に近くなり、即ち矩形４４の短い辺Ｘと長い辺Ｙの辺長比Ｒ１＝Ｘ／Ｙと、ｍｉｎ（Ｌ１、Ｗ１）／ｍａｘ（Ｌ１、Ｗ１）の比は１に近くなる。しかし、図４における環部５２の場合、矩形５４が横軸Ｘにおける長さはＬ２、矩形５４が縦軸Ｙにおける幅はＷ２とすれば、辺長比Ｒ１は明らかに１に近いといえども、矩形５４は環部５２を囲む最小面積を有する矩形ではなく、環部５２も円形ではない。ゆえにこの実施例は更に面積比Ｒ２＝Ｑ／（Ｌ＊Ｗ）を判断条件にして環部４２、５２の円形からの偏差程度を判断する。図３における環部４２の場合、その面積Ｑ１と矩形の面積Ｌ１＊Ｗ１との面積比Ｒ２は１に近いので円形に近い。反対に、図４における環部５２の場合は明らかに円形ではない。その辺長比Ｒ１は１に近いといえども、その面積Ｑ２と矩形の面積Ｌ２＊Ｗ２との面積比Ｒ２は１よりはるかに小さい。以上を総じて、この実施例はＳ値＝Ｒ１＊Ｒ２［ｍｉｎ（Ｌ、Ｗ）／ｍａｘ（Ｌ、Ｗ）］＊［Ｑ／（Ｌ＊Ｗ）］を求めてそれを第三パラメーターにして、ランプ２４が形成する画像における環部の理想的な円形からの偏差程度を表わす。矩形５４は環部５２を囲む矩形の中の最小面積を有するものではないため、その幅Ｗ２と長さＬ２によって計算された辺長比Ｒ１は環部５２の円形からの偏差程度を表わすことができない。従って、環部５２を囲んで四辺が環部５２と交わる複数の矩形において、最小面積の矩形５６（図４に示される）を採用し、その短い辺Ｗ３と長い辺Ｌ３の比と、ｍｉｎ（Ｌ３、Ｗ３）／ｍａｘ（Ｌ３、Ｗ３）は第三パラメーターを計算するに配慮しなければならない。明らかに、環部５２が楕円形になるにつれ、楕円形を囲んで最小面積を有する矩形５６も偏平になる。言い換えれば、短い辺Ｗ３と長い辺Ｌ３の比と、第三パラメーターは必ず１よりはるかに小さい。よってランプ２４が形成する環部の円形からの偏差程度を表わすことが可能になる。
【００３０】
なお、この実施例は第四パラメーターＩを計算してランプ２４の光強度を表わす。第四パラメーターＩは画像の複数のグレイスケール値の平均値を計算して得られるものであり、即ち第四パラメーターＩはスクリーン１８における画像の平均グレイスケール値である（ステップ１０６）。この実施例は半透明のスクリーン１８と画像取り込み装置２０に設けられるフィルター３４を利用して予定比例によってランプ２４の光強度を減衰し、画像取り込み装置２０自体のゲインも一定の値であるため、ランプ２４の光強度が大きければ大きいほど、スクリーン１８における画像が明るくなり、画像取り込み装置２０に取り込まれる画像の複数の画素はより大きいグレイスケール値を有する。反対に、ランプ２４の光強度が小さければ小さいほど、スクリーン１８における画像が暗くなり、画像取り込み装置２０に取り込まれる画像の複数の画素はより小さいグレイスケール値を有する。従って、この実施例は第四パラメーターＩを計算してランプ２４の光強度を表わし、そのうち第四パラメーターＩは画像の複数のグレイスケール値を平均して得たものであり、即ち第四パラメーターＩはスクリーン１８における画像の平均グレイスケール値である（ステップ１０６）。なお、従来の積分球をもって光強度を計算して第四パラメーターＩにすることもこの発明の範囲に属する。
【００３１】
最後に、前述第一パラメーターＤ２／Ｄ１、第二パラメーターＶ、第三パラメーターＳ及び第四パラメーターＩを利用してランプ２４に対応する特徴パラメーターを計算する（ステップ１０８）。Ｄ２が小さければ小さいほど、ホットスポットが理想的な位置に近づき、ランプ２４による光線が集中する。言い換えれば、数値１−Ｄ２／Ｄ１が１に近ければ近いほど、ランプ２４の光線集中性が向上する。第三パラメーターＳが１に近ければ近いほど、ランプ２４の出力光線が円形になって均質になる。よってランプ２４の均質度は第一パラメーターＤ２／Ｄ１と第三パラメーターＳに関わっている。なお、第二パラメーターＶが大きければ大きいほど、ランプ２４による光線の光度が高められ、第四パラメーターＩが大きければ大きいほど、スクリーン１８に形成する画像が明るくなる。言い換えれば、ランプ２４の光度は第二パラメーターＶと第四パラメーターＩに関わっている。
【００３２】
以上を総じて、ランプ２４の特徴パラメーターは以下のようなＰ値で表わすことができる。
【００３３】
Ｐ＝（１−Ｄ２／Ｄ１）＊Ｖ＊Ｓ＊Ｉ
Ｖ＝Ｑ＊ｈ
Ｓ＝Ｒ１＊Ｒ２
Ｒ１＝［ｍｉｎ（Ｌ１、Ｗ１）／ｍａｘ（Ｌ１、Ｗ１）］
Ｒ２＝［Ｑ／（Ｌ＊Ｗ）］
第一パラメーター（１−Ｄ２／Ｄ１）が小さければ小さいほど、特徴パラメーターの値Ｐが大きくなり、ランプの均質性が向上する。第二パラメーターＶ＝Ｑ＊ｈが大きければ大きいほど、特徴パラメーターの値Ｐが大きくなり、ランプの光度が向上する。第三パラメーターＳが１に近ければ近いほど、特徴パラメーターの値Ｐが大きくなり、ランプによる光線の均質性が向上する。第四パラメーターＩが大きければ大きいほど、特徴パラメーターの値Ｐが大きくなり、ランプによる光線の光度が向上する。従ってランプを製作するとき、図１におけるランプテスト治具１０を利用してテストして、好ましい特徴パラメーターによってフィラメント２６とレフレクター２８の相対位置を調整することができる。
【００３４】
例えば、ランプ２４がテスト時スクリーン１８に図４における画像５０を形成する。第一パラメーターの計算によってホットスポットの位置偏差程度がわかり、よってフィラメント２６とレフレクター２８の相対位置を調整してランプ２４がスクリーン１８に図３における画像４０を形成するようにさせる。同じく、その他のパラメーターによってフィラメント２６とレフレクター２８の相対位置を調整することも可能である。なお、前述の通りに、積分球によって求められる光フラックスを有する二つのランプ２４は必ずしも同一の特徴を有するのではなく、例えばランプ２４は図３における画像４０を形成し、その他のランプは図４における画像５０を形成する。この場合、ランプ２４をこの発明による方法で求められた特徴パラメーターによって分類することができ、従ってデジタルプロジェクターの品質が向上する。
【００３５】
なお、ランプ２４に対するテストと分類が終わった後、その光度と均質度がわかるため、その特徴によってさまざまなデジタルプロジェクターに対応できる。例えば、ランプ２４はテスト時に図４における画像５０を形成するとしたら、そのホットスポットは左上に偏差している。従ってそれに応じたランプソケットを取り付けることによって校正して、図３における画像４０を形成するようにさせることができる。総じて、図１におけるランプテスト治具１０はランプ２４の特徴を測定する手段を提供し、画像処理プログラムによって計算された第一、第二、第三及び第四パラメーターはランプ２４特徴を数値化して判断の便利性を向上させる。
【００３６】
注意すべき点は、図２におけるステップ１００〜１０６は第一、第二、第三及び第四パラメーターを順次に計算するが、その計算順序は調整可能で決まっていない。使用者はステップ１００〜１０６のいずれかによって第一、第二、第三及び第四パラメーターのいずれかを求めてランプ２４の効能を測定することができる。この場合、第一、第二、第三及び第四パラメーターの予定グレイスケール値は一致しなくても可能である。使用者は第一予定グレイスケール値Ｇ１、第二予定グレイスケール値Ｇ２及び第三予定グレイスケール値Ｇ３をそれぞれ第一、第二及び第三パラメーターを求めることができる。
【００３７】
以上はこの発明に好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
この発明によるランプテスト治具とテスト方法によって、ランプの効能は有効に判断される。従ってランプのフィラメントとレフレクターはそれによって調整されて最良の効能を果たせる。なお、この発明によるランプテスト治具とテスト方法によってランプの特徴がわかり、その特徴によって調整すればランプを使うデジタルプロジェクターの表示品質は向上される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】この発明によるランプテスト治具を表わす説明図である。
【図２】この発明によるランプの特徴を測定する方法を表わすフローチャートである。
【図３】ランプＡを使用する場合、図１における画像取り込み装置が取り込んだ画像を表わす説明図である。
【図４】ランプＢを使用する場合、図１における画像取り込み装置が取り込んだ画像を表わす説明図である。
【図５】図３と図４における画像が横軸におけるグレイスケール値の分布図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０                                    ランプテスト治具
１２                                    ランプクランプ
１４                                    遮光板
１６                                    結像レンズ
１８                                    スクリーン
２０                                    画像取り込み装置
２１                                    画像処理装置
２２                                    固定槽
２４                                    ランプ
２６                                    フィラメント
２８                                    レフレクター
３０                                    孔
３２                                    穴
３４                                    フィルター
４０、５０                              画像
４１、４２、４３、５１、５２、５３      環部
４５、５５                              特徴曲線
【図１】
2005070025.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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