(57)【要約】【課題】  複数の光検知器で液晶表示器のＧＴＧ応答時間を測定する装置及び方法を提供する。【解決手段】  光スコープは、グレイレベル測定マトリックスを構成する複数のグレイレベル測定マトリックスをそれぞれ測定する複数の光検知器を含む。グレイレベル測定マトリックスの成分は、表示装置において初期グレイレベルから目的グレイレベルに切り替わるのにかかる応答時間を示す。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置のＧＴＧ応答時間を測定する光スコープであって、
グレイレベル測定マトリックスを構成する複数のグレイレベル測定マトリックスをそれぞれ測定する複数の光検知器を含み、そのうちグレイレベル測定マトリックスの成分は、表示装置において初期グレイレベルから目的グレイレベルに切り替わるのにかかる応答時間を示すことを特徴とする光スコープ。
【請求項２】
前記初期グレイレベルと目的グレイレベルはいずれもＮ枚のグレイ画像を含み、前記グレイレベル測定マトリックスはＮ×Ｎのマトリックスであることを特徴とする請求項１記載の光スコープ。
【請求項３】
前記光検知器は表示装置の輝度に応じて露光時間と利得値を調整することを特徴とする請求項１記載の光スコープ。
【請求項４】
前記複数の光検知器は、表示装置の対応領域に表示されるパターンマトリックスを測定するための光検知器アレイを構成することを特徴とする請求項１記載の光スコープ。
【請求項５】
表示装置のＧＴＧ応答時間を測定する光スコープであって、
表示装置の複数の領域に表示されるグレイ画像間の切替にかかる応答時間の測定を分担する複数の光検知器を含み、そのうち光検知器は領域と同数であり、グレイ画像間の切替にかかる応答時間は、表示装置において初期グレイレベルから目的グレイレベルに切り替わるのにかかる時間を示すことを特徴とする光スコープ。
【請求項６】
前記初期グレイレベルと目的グレイレベルはいずれもＮ枚のグレイ画像を含むことを特徴とする請求項５記載の光スコープ。
【請求項７】
前記光検知器は表示装置の輝度に応じて露光時間と利得値を調整することを特徴とする請求項５記載の光スコープ。
【請求項８】
前記複数の光検知器は光検知器アレイを構成し、前記領域はそれに対応するグレイ画像を表示するための領域アレイを構成することを特徴とする請求項５記載の光スコープ。
【請求項９】
表示装置のＧＴＧ応答時間を測定する方法であって、
表示装置の複数の領域に対応する複数の光検知器の位置を定め、
上記表示装置の複数の領域における複数のグレイ画像を起動し、
上記表示装置の複数の領域におけるグレイ画像の切替にかかる応答時間を光検知器で測定するステップからなるＧＴＧ応答時間の測定方法。
【請求項１０】
前記測定方法は更に、表示装置の輝度に応じて光検知器の露光時間と利得値を調整するステップを含むことを特徴とする請求項９記載のＧＴＧ応答時間の測定方法。
【請求項１１】
前記表示装置の複数の領域に対応する複数の光検知器の位置を定めるステップは、
表示装置における複数の光検知器の垂直概略位置を探し、
上記垂直概略位置の範囲内において、表示装置における複数の光検知器の正確な垂直位置を探し、
表示装置における複数の光検知器の水平概略位置を探し、
上記水平概略位置の範囲内において、表示装置における複数の光検知器の正確な水平位置を探すステップを含むことを特徴とする請求項９記載のＧＴＧ応答時間の測定方法。
【請求項１２】
前記測定方法は更に、複数の光検知器を光検知器アレイとして配列し、複数の領域をそれに対応するグレイ画像を表示するための領域アレイとして配列するステップを含むことを特徴とする請求項９記載のＧＴＧ応答時間の測定方法。
【請求項１３】
前記測定方法は更に、領域アレイで切り替わるグレイ画像に対応する複数の信号を時間信号統合装置で起動するステップを含むことを特徴とする請求項１２記載のＧＴＧ応答時間の測定方法。
【請求項１４】
前記グレイ画像間の切替にかかる応答時間は、表示装置において初期グレイレベルから目的グレイレベルに切り替わるのにかかる時間を示すことを特徴とする請求項９記載のＧＴＧ応答時間の測定方法。
【請求項１５】
前記測定方法は更に、初期グレイレベルから目的グレイレベルに切り替わる前に行われるリセットステップを含み、該ステップは、光検知器に対応する領域にリセットグレイレベルを表示することを内容とすることを特徴とする請求項１４記載のＧＴＧ応答時間の測定方法。
【請求項１６】
前記初期グレイレベルと目的グレイレベルはいずれもＭ枚のグレイ画像を含み、Ｍは正整数であることを特徴とする請求項１４記載のＧＴＧ応答時間の測定方法。
【請求項１７】
前記測定方法は更に、時間信号統合装置に光スコープからの信号を入力して処理させるステップを含むことを特徴とする請求項９記載のＧＴＧ応答時間の測定方法。
【請求項１８】
前記測定方法は更に、時間信号統合装置が上記信号を処理した後、処理された信号をソフトウェアに送信し、グレイ画像間の切替にかかる応答時間を計算するステップを含むことを特徴とする請求項１７記載のＧＴＧ応答時間の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は表示装置の応答時間の測定に関し、特に複数の光検知器を用いて液晶表示器のＧＴＧ（グレイツーグレイ）応答時間を測定する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜トランジスター（ＴＦＴ）フラットパネル表示器に関連する技術の飛躍的発展に伴い、表示装置に表示するためのデジタル画像も飛躍的な発展を遂げた。それとともに、ＴＦＴフラットパネル表示器の応答速度に対する要求もますます高くなってきた。というのも、表示器の応答時間は表示画像、特に動画像の表示品質に大きく影響するからである。
【０００３】
表示装置はウェブページや電子書類の閲覧に多用される。その際、表示装置に表示する画像は次の画像に切り替わるまで静止状態を保つ。このような静止画の表示に対しては、応答速度の影響は限られている。しかし、動画像や映像を表示するとき、画像を高速に切り替えても品質が劣らない表示性能が必要とされる。そのため、応答速度は表示装置の画像品質を左右する要因である。
【０００４】
液晶表示器の応答時間は、パネル内の液晶分子をねじってバックライトのグレイレベルを制御するにかかる所要時間に関係する。表示器の規格により、グレイレベルを例えば２８のレベルに分け、レベル０を黒にし、レベル２５５を白にし、そして残りのレベル（１〜２５４）をグレイレベルにすることができる。
【０００５】
ＶＥＳＡ（ビデオ電子装置規格化協会）の３０５−１基準によれば、グレイレベル間（ＧＴＧ）応答時間を測定するときは、まず２つのグレイレベルを選び（例えばグレイレベルＡとグレイレベルＢ）、グレイレベルがＡからＢに、輝度が１０％から９０％に上がる立ち上がり時間Ｔｒと、グレイレベルがＢからＡに、輝度が９０％から１０％に下がる立ち下がり時間Ｔｆを測定する。両レベル間の応答時間は、立ち上がり時間Ｔｒと立ち下がり時間Ｔｆの和とされる（Ｔ＝Ｔｒ＋Ｔｆ）。
【０００６】
従来の技術による応答時間の測定は、黒から白や、白から黒に切り替わるのにかかる所要時間の測定を内容とする。しかし、白黒切替は最も時間がかかるものでなく、白黒間の切替自体もめったに起こらない。逆に、その中間にあるグレイレベル間の切替が問題である。実際、中間グレイレベル間の切替は白黒切替より数倍の時間がかかる。そのため、画像間の切替が十分に高速でなければ、ビデオゲームやビデオクリップなどの動画像を表示するとき、画面がぼやけて残像が生じうる。これは動画像の表示に大きく影響することはいうまでもない。
【０００７】
したがって、グレイ画像間切替（ＧＴＧ）の応答時間は、液晶表示器の性能評価に好適な指標である。ＧＴＧ応答時間を測定するためには、従来は光電子倍増管（ＰＭＴ）を検知器として利用することが多い。液晶表示器のグレイ画像は２５６階調であるため、あるグレイレベルからその他のグレイレベル、例えばレベル５２からレベル９１への応答時間を測定するためには、図１に示すような２５６×２５６のマトリックス、すなわち６５５３６個の応答時間をすべて測定しなければならない。図１を参照する。図１は２５６×２５６のグレイレベル測定マトリックスを示す説明図である。図１において、成分Ｔｍ＿ｎ（ｍ＝０〜２５６、ｎ＝０〜２５６）はレベルｍからレベルｎへの応答時間を示す。例えば、Ｔ１＿０はレベル１からレベル０への応答時間である。
【０００８】
したがって、上記従来の応答時間測定方法を用いて液晶表示器の性能を測定すれば大量の時間が費やされ、場合によって数日間に至ることもありうる。これは液晶表示器のメーカーにとっては大きな負担であり、使用者にとっても表示器の品質を即時に検査できないので不便である。
【０００９】
そのため、従来より迅速、正確かつ効率よく液晶表示器のＧＴＧ応答時間を測定することは重要な課題である。それに鑑み、本発明はＧＴＧ応答時間を迅速に測定し、液晶表示器の表示品質を向上させる新規の装置及び方法を掲示する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この発明は前述の問題を解決するため、複数の光検知器を用いて液晶表示器のＧＴＧ応答時間を測定する装置及び方法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】
【００１１】
この発明は表示装置のＧＴＧ（グレイツーグレイ）応答時間を測定する光スコープを提供する。該光スコープは、グレイレベル測定マトリックスを構成する複数のグレイレベル測定マトリックスをそれぞれ測定する複数の光検知器を含む。そのうちグレイレベル測定マトリックスの成分は、表示装置において初期グレイレベルから目的グレイレベルに切り替わるのにかかる応答時間を示す。
【００１２】
この発明は更に、下記のような表示装置のＧＴＧ応答時間を測定する光スコープを提供する。該光スコープは、表示装置の複数の領域に表示されるグレイ画像間の切替にかかる応答時間の測定を分担する複数の光検知器を含む。そのうち光検知器は領域と同数であり、グレイ画像間の切替にかかる応答時間は、表示装置において初期グレイレベルから目的グレイレベルに切り替わるのにかかる時間を示す。
【００１３】
この発明は更に、表示装置のＧＴＧ応答時間を測定する方法を提供する。該方法は、表示装置の複数の領域に対応する複数の光検知器の位置を定め、上記表示装置の複数の領域における複数のグレイ画像を起動し、上記表示装置の複数の領域におけるグレイ画像の切替にかかる応答時間を光検知器で測定するステップからなる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は複数の光検知器とそれに対応するグレイ画像パターンマトリックスを用いて表示装置の応答時間の測定作業を各光検知器に分担させる。この方法は液晶表示器の応答時間を迅速かつ効率よく測定でき、表示器の動画表示性能の判断、及び開発段階の設計に大きく役立つ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
かかる装置及び方法の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図を参照にして以下に説明する。
【００１６】
図２を参照する。図２はこの発明の好ましい実施例による、複数の光検知器を用いて液晶表示器のＧＴＧ応答時間を高速に測定するシステムを表す説明図である。表示装置１００のＧＴＧ応答時間を測定するための該システムは、光スコープ２００と、時間信号統合装置３００と、端末制御装置４００を含む。表示装置１００は例えば液晶表示器であり、光スコープ２００に対応する位置に置かれている。光スコープ２００は時間信号統合装置３００に接続され、時間信号統合装置３００は表示装置１００と端末制御装置４００にそれぞれ接続されている。
【００１７】
前記従来の技術と異なり、本発明による光スコープ２００は複数の光検知器２１０を含み、複数のグレイ画像間応答時間を同時に測定することで、測定時間を短縮する。それに関する詳しい説明は下記を参照する。
【００１８】
本発明による光スコープ２００は複数の光検知器２１０を含み、複数のグレイ画像間応答時間を同時に測定できる。輝度の異なる表示装置に合わせるように、本発明による光スコープ２００に含まれる複数の光検知器２１０の露光時間と利得値は、測定対象に応じて調整可能である。例えば、デジタルテレビ用の高輝度パネルから携帯電話用の低輝度パネルまで、いずれも本発明でＧＴＧ応答時間を測定できる。上記光検知器２１０は、光ダイオード（ＰＤ）、ＰＩＮ光ダイオード、アバランシェ光ダイオード（ＡＰＤ）、電荷結合素子（ＣＣＤ）、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）のいずれかまたはその組み合わせである。時間信号統合装置３００は表示装置１００において光検知器２１０に対応する領域を定め、この領域を更に光検知器と同数の小領域１１０に分割するうえ、光検知器２１０の測定に供する複数のグレイ画像をこれらの小領域１１０に出力する。
【００１９】
本発明の好ましい実施例によれば、光検知器２１０は、図２に示すように光スコープ２００の中でアレイ型に配列されている。例えば、光スコープ２００には４つの光検知器２１０が含まれ、４つの光検知器２１０は２×２のマトリックスとして配列されている。一方、小領域１００も時間信号統合装置３００によってアレイ型に配列されている。該小領域アレイに表示するグレイ画像は、マトリックスとして配列された４つの光検知器２１０に対応するパターンマトリックス１１０を構成する。４つの光検知器２１０はすべてのグレイ画像間のＧＴＧ応答時間を同時に測定できる。
【００２０】
図３を参照する。図３は本発明による測定マトリックスを示す。測定マトリックスは、光スコープ２００に含まれる光検知器２１０と同数のマトリックスに分けられている。図３に示すように、光スコープ２００がｋ個の光検知器を含むとすれば、測定マトリックスはｋ個の小マトリックスに分割しなければならない。そのうち第一測定マトリックスの計算は第一光検知器が担当し、第二測定マトリックスの計算は第二光検知器が担当し、残りも同然である。前記と同じように、測定マトリックスの各成分は、初期グレイレベルから目的グレイレベルに切り替わるのにかかるＧＴＧ応答時間を示す。
【００２１】
単一のＰＭＴを光検知器とする従来の技術と比べ、本発明による光スコープは測定時間を大幅に短縮することに優れている。なぜならば、本発明による光スコープは、表示装置の関連領域に表示するグレイ画像間の応答時間の測定作業を分担し、時間信号統合装置に合わせて動作する複数の光検知器を備えるからである。従来の技術の欠点はそれによって改善される。
【００２２】
また、本発明は、画像が切り替わるたびにリセットを行い、光検知器の測定正確度を向上させ、測定時間を短縮する方法も提供する。リセットは画像の切替前に行われる。すなわち、初期グレイレベルから目的グレイレベルに切り替わるたび、時間信号統合装置は切替前に、リセット済みのグレイレベルを対応する小領域に出力し、光検知器に提供する。したがって、光検知器は切替が行われるたびにリセットされ、ＧＴＧ応答時間の測定正確度はそれによって大きく向上する。
【００２３】
次に図２を参照する。時間信号統合装置３００は、光スコープ２００の光検知器２１０に生成される電気信号を受信してこれを処理し、処理された信号を端末制御装置４００に送信する。端末制御装置４００は例えばコンピューターであり、その中に保存される画像分析ソフトウェア４１０を用いて前記処理された信号に基づいて応答時間を計算する。もっとも、前記信号処理と計算はいずれも本発明と無関係であるので、その詳しい説明は省略とする。
【００２４】
下記は４つの光検知器を備える光スコープを例にして、本発明による表示器ＧＴＧ応答時間の測定方法を説明する。図４から図６を参照する。図４は本発明によるＧＴＧ応答時間の測定方法を表すフローチャートであり、図５と図６はＧＴＧ応答時間の測定時、４つの光検知器の任務分担を表す説明図である。
【００２５】
ステップ４０１において、下記測定を可能にするように、光スコープに含まれる各光検知器の露光時間と利得値を動的に調整する。
【００２６】
ステップ４０２において、表示装置と光スコープ間の位置関係を定める。すなわち、光スコープの光検知器を表示装置の各領域に対応するように設置する。詳しく言えば、まず太い水平走査バーで表示装置を上下に走査し、光検知器に検出される光強度の変化に基づいて、各光検知器に対応する表示装置の垂直概略位置を取得してから、垂直概略位置の範囲内に光検知器の正確な垂直位置を確定する。つまり、細い水平走査バーで表示装置を上下に走査し、光検知器に検出される光強度の変化に基づいて、各光検知器に対応する表示装置の正確な垂直位置を取得する。
【００２７】
その後、太い垂直走査バーで表示装置を左右に走査し、光検知器に検出される光強度の変化に基づいて、各光検知器に対応する表示装置の水平概略位置を取得する。
【００２８】
次に水平概略位置の範囲内に光検知器の正確な水平位置を確定する。つまり、細い垂直走査バーで表示装置を左右に走査し、光検知器に検出される光強度の変化に基づいて、各光検知器に対応する表示装置の正確な水平位置を取得する。
【００２９】
ステップ４０３において、表示装置の関連領域においてグレイ画像が切り替わる。図５に示すように、光スコープ内の光検知器５０１は２×２のマトリックスとして配列され、０、１、２、３の番号がつけられている。前記位置決めプロセスにより時間信号統合装置が４つの光検知器の関連位置を取得した後、表示装置には４つの光検知器に対応する２×２のパターンマトリックスが表示される。本発明によるパターンマトリックスの起動とは、グレイレベル測定マトリックスを４つのマトリックスに分割することをいう。０番の光検知器はＴ０＿０〜Ｔ６３＿２５５のＧＴＧ応答時間を計算し、１番の光検知器はＴ６４＿０〜Ｔ１２７＿２５５のＧＴＧ応答時間を計算し、２番の光検知器はＴ１２８＿０〜Ｔ１９１＿２５５のＧＴＧ応答時間を計算し、３番の光検知器はＴ１９２＿０〜Ｔ２５５＿２５５のＧＴＧ応答時間を計算する。注意すべきは、本発明は２５６階調に限らず、２５６階調の画像は本発明の一例に過ぎない。
【００３０】
時間信号統合装置はすべてのグレイ画像をリセットフレーム５０２と、初期フレーム５０３と、目的フレーム５０４の三部分に分割し、各フレームにおける２×２パターンマトリックスは順次起動される。フレームの中の数字はグレイレベルを示す。例えば、各小領域のグレイレベルをリセットするためのリセットフレーム５０２に含まれる６４個のパターンマトリックスはいずれも（Ｉｒｅｓｅｔ、Ｉｒｅｓｅｔ、Ｉｒｅｓｅｔ、Ｉｒｅｓｅｔ）であり、初期フレーム５０３に含まれる６４個のパターンマトリックスは（０、６４、１２８、１９２）、（１、６５、１２９、１９３）、…（６３、１２７、１９１、２５５）であり、目的フレーム５０４に含まれる６４個のパターンマトリックスは（Ｉｒｅｓｅｔ、Ｉｒｅｓｅｔ、Ｉｒｅｓｅｔ、Ｉｒｅｓｅｔ）、（１、１、１、１）、…（２５５、２５５、２５５、２５５）である。
【００３１】
図６を参照する。図６は時間信号整合装置によって起動され、２×２パターンマトリックスとして表示装置に表示されるグレイ画像のシーケンスを表す説明図であり、そのうちグレイ画像の切替は３つのフレームからなる。例えば、まずパターンマトリックス（Ｉｒｅｓｅｔ、Ｉｒｅｓｅｔ、Ｉｒｅｓｅｔ、Ｉｒｅｓｅｔ）でリセットを行い、０、１、２、３番の光検知器にそれぞれ対応する初期パターンマトリックス（０、６４、１２８、１９２）を起動してから、目的パターンマトリックス（０、０、０、０）を起動する。その後、（Ｉｒｅｓｅｔ、Ｉｒｅｓｅｔ、Ｉｒｅｓｅｔ、Ｉｒｅｓｅｔ）、（６３、１２７、１９１、２５５）、（２５５、２５５、２５５、２５５）になるまで同様の手順を実行する。
【００３２】
ステップ４０４において、光検知器は対応小領域内のグレイ画像間切替にかかるＧＴＧ応答時間を測定する。注意すべきは、この測定は前記ステップ４０３と同時に行われる。時間信号統合装置によってパターンマトリックスがすべて起動されると同時に、光検知器の検知も終了する。それによって生じる信号は時間信号統合装置に取り込まれて処理される。ここでいう処理は前述と類似したものである。
【００３３】
本発明は複数の光検知器とそれに対応するグレイ画像パターンマトリックスを用いて表示装置の応答時間の測定作業を各光検知器に分担させる。かかる方法は液晶表示器の応答時間を迅速かつ効率よく測定でき、表示器の動画表示性能の判断、及び開発段階の設計に大きく役立つ。
【００３４】
前述は本発明の技術的内容及び進歩性に関する掲示であり、それに基づき当業者のなしうる修正及び変更は本発明の範囲に属する。例えば、光スコープの光検知器及び表示器のパターンマトリックスは実際の応用に応じて変更可能である。かかる修正及び変更は前述に含まれないとはいえ、本発明の特許請求範囲に属するものとする。
【００３５】
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】
【００３６】
本発明は従来１本であった光検知器を複数に増やし、それに合わせてパターンマトリックスを用いてＧＴＧ応答時間の測定を速めることを内容とする。かかる技術は当然実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】従来のグレイレベル測定マトリックスを示す説明図である。
【図２】この発明による複数の光検知器を用いて液晶表示器のＧＴＧ応答時間を高速に測定するシステムを表す説明図である。
【図３】本発明による測定マトリックスを示す説明図である。
【図４】本発明によるＧＴＧ応答時間の測定方法を表すフローチャートである。
【図５】ＧＴＧ応答時間の測定時、４つの光検知器の任務分担を表す第一説明図である。
【図６】ＧＴＧ応答時間の測定時、４つの光検知器の任務分担を表す第二説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１００  表示装置
１１０  小領域（パターンマトリックス）
２００  光スコープ
２１０  光検知器
３００  時間信号統合装置
４００  端末制御装置
４１０  画像分析ソフトウェア
【図１】
2007192815.tif 000003
【図２】
2007192815.tif 000004
【図３】
2007192815.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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