(57)【要約】【課題】各原色の単色発色が難しい表示装置や状況においても、輝度・色度の測定に必要な補正データを取得できるようにする。【解決手段】被測定対象物を各原色に単色発光させ、単色発光された各原色を輝度色度測定器５及びカラーカメラ２で撮像し、撮像により得られた測定値を、輝度及び色度算出の基準値として記憶し、記憶された基準値に基づいて算出した各原色の補正値を記憶する場合に、各原色の単色カラーフィルタや遮光板を用いて所望の原色以外の光を遮断することにより、擬似的に各原色の単色発光を実現させる。【選択図】図１
2007329591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定対象物を各原色に単色発光させ、該単色発光された各原色を輝度色度測定器及びカラーカメラで撮像し、該撮像により得られた測定値を、輝度及び色度算出の基準値として記憶し、該基準値に基づいて算出した各原色の補正値を記憶する輝度及び色度測定における校正方法において、
前記被測定対象物が、白色発光光源を用いたディスプレイである場合に、前記輝度色度測定器及び前記カラーカメラに各原色のフィルタを装着させて前記各原色を単色発光させて補正データを取得することを特徴とする
輝度及び色度測定における校正方法。
【請求項２】
請求項１記載の輝度及び色度測定における校正方法において、
前記各原色フィルタが配置された回転板を備え、
前記回転板を回転させることにより前記各原色を単色発光させて補正データを取得することを特徴とする
輝度及び色度測定における校正方法。
【請求項３】
被測定対象物を各原色に単色発光させ、該単色発光された各原色を輝度色度測定器及びカラーカメラで撮像し、該撮像により得られた測定値を、輝度及び色度算出の基準値として記憶し、該基準値に基づいて算出した各原色の補正値を記憶する輝度及び色度測定における校正方法において、
前記被測定対象物が３枚の液晶パネルを備えた投射装置であり、液晶シャッタがすべて閉じた黒状態における補正データを取得する場合に、
前記３枚の液晶パネルのうち、単色発光を得たい色以外の色を透過する２枚の液晶パネルの前又は後ろに遮光板を挿入することにより前記各原色の単色を発光させて補正データを取得することを特徴とする
輝度及び色度測定における校正方法。
【請求項４】
被測定対象物を各原色に単色発光させ、該単色発光された各原色を輝度色度測定器及びカラーカメラで撮像し、該撮像により得られた測定値を、輝度及び色度算出の基準値として記憶し、該基準値に基づいて算出した各原色の補正値を記憶する輝度及び色度測定における校正方法において、
前記被測定対象物が各原色のカラーフィルタを備える液晶ディスプレイであり、液晶シャッタがすべて閉じた黒状態における補正データを取得する場合に、
前記各原色のカラーフィルタの代わりに各原色の単色フィルタを用いることにより前記各原色の単色を発光させて補正データを取得することを特徴とする
輝度及び色度測定における校正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばディスプレイパネル等の表示検査工程において被測定対象物の輝度及び色度を測定する際の校正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フラットパネルディスプレイ等のディスプレイ装置に対する表示検査工程時の輝度、色度測定において、白黒のＣＣＤ（Charge-Coupled Devices）カメラなどのビデオカメラを使用した輝度色度測定装置が用いられていた。ここで、輝度とは、光の強さを表す値であり、色度とは、ｘｙ色度図から定まる、ある色から明るさの成分を除いた値である。
【０００３】
この測定装置を使用する場合、人間の眼のスペクトル感度に関連する三刺激値を応用した、三刺激値フィルタと称されるフィルタを使用することで、輝度、色度を測定していた。三刺激値とは、加法混色に基づき、全ての色を仮想の光の３原色である、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）の混合量で色を表示する場合に、Ｒ、Ｇ、ＢはそれぞれＸ、Ｙ、Ｚと置換し、Ｙのみ明るさを持ち合わせるような値である。従来の輝度、色度測定においては、Ｘ、Ｙ、Ｚの３枚で構成される三刺激値フィルタを回転させ、各フィルタにより設定される固有の帯域幅の光線を透過させることで、三刺激値を取得し、輝度、色度を算出していた。
【０００４】
輝度、色度の測定を行った結果、得られた測定値には測定機器の影響、色の特性等により測定誤差が生じているため所定の補正処理を行う必要がある。いくつかの補正処理を測定値に実施することで、測定値が校正され、測定誤差の影響を排除した補正値を得ることができる。
【０００５】
特許文献１には、カラービデオカメラの出力映像信号レベルＲ、Ｇ、Ｂと、所定定数行列により三刺激値を求める測定段階前の、所定定数行列を求める校正段階において、色毎に色度分布上の所定の範囲を複数ポイントで表わし、この複数ポイントを元に色度輝度測定時の所定定数行列を求め、色度輝度測定を行う校正方式について記載してある。
【特許文献１】特開２００４−１２０３９３号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、これまで白黒のビデオカメラを使用して輝度、色度測定を行う場合、上述したＸ、Ｙ、Ｚの３枚の三刺激値フィルタを回転し、それぞれのフィルタを使用して個別にデータを取得するようにしていたので、測定に時間を要してしまうという問題があった。また、ＸＹＺフィルタを用いた測定装置は高価であるため、汎用のカラーカメラ等を用いたより安価な装置で測定を行いたいという要望があった。
【０００７】
また、三刺激値フィルタを使用した測定装置用いず、カラーカメラを使って輝度・色度を測定する手法もあるが、バックライトとして例えば白色光源の冷陰極管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）を用いたディスプレイが被測定対象物である場合には、冷陰極管は白色しか発光しないため、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色を単色発光させることができず、輝度・色度の測定に必要な補正データを取得することが困難であるという問題があった。
【０００８】
また、リアプロジェクションテレビジョンや液晶テレビジョンが被測定対象物である場合で、液晶のシャッタを全て閉じた黒状態での校正を行う場合には、液晶のシャッタが全て閉じた黒状態では各原色を単色発光させることができないため、補正データを取得することができないという問題があった。
【０００９】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、各原色の単色発色が難しい表示装置や状況においても、輝度・色度の測定に必要な補正データを取得できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明は、被測定対象物を各原色に単色発光させ、単色発光された各原色を輝度色度測定器及びカラーカメラで撮像し、撮像により得られた測定値を、輝度及び色度算出の基準値として記憶し、記憶された基準値に基づいて算出した各原色の補正値を記憶する場合に、被測定対象物が白色発光光源を用いたディスプレイである場合に、輝度色度測定器及び前記カラーカメラに各原色のフィルタを装着させて所望の原色の単色発光を実現させるものである。
【００１１】
第２の発明は、被測定対象物を各原色に単色発光させ、単色発光された各原色を輝度色度測定器及びカラーカメラで撮像し、撮像により得られた測定値を、輝度及び色度算出の基準値として記憶し、記憶された基準値に基づいて算出した各原色の補正値を記憶する場合で、被測定対象物が３枚の液晶パネルを備えた投射装置であり、液晶シャッタがすべて閉じた黒状態における補正データを取得する場合に、３枚の液晶パネルのうち、単色発光を得たい色以外の色の光を透過する２枚の液晶パネルの前又は後ろに遮光板を挿入することにより所望の原色の単色発光を実現させるものである。
【００１２】
第３の発明は、被測定対象物を各原色に単色発光させ、単色発光された各原色を輝度色度測定器及びカラーカメラで撮像し、撮像により得られた測定値を、輝度及び色度算出の基準値として記憶し、記憶された基準値に基づいて算出した各原色の補正値を記憶する場合で、被測定対象物が各原色のカラーフィルタを備える液晶ディスプレイであり、液晶シャッタがすべて閉じた黒状態における補正データを取得する場合に、各原色のカラーフィルタの代わりに各原色の単色フィルタを用いることにより所望の原色の単色発光を実現させるものである。
【００１３】
このようにしたことで、白色単色発光しか行えない光源を用いたディスプレイが被測定対象物である場合や、液晶がすべて閉じた黒状態など各原色の単色発光を行うことが難しい状況において、所望の原色以外の光が遮断される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、各原色の単色発光を行うことが難しいディスプレイや、液晶がすべて閉じた黒状態など各原色の単色発光を行うことが難しい状況においても、カラーフィルタや遮光板を用いて所望の原色以外の光を遮断することにより、擬似的に各原色の単色発光を実現されるため、補正データの取得が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態を、添付図面を参照して説明する。本実施の形態では、ディスプレイパネル等の表示装置の検査工程において、パネル面の輝度、及び色度検査を行う輝度色度測定装置に適用した例としてある。
【００１６】
まず、本例の輝度色度測定装置の外部構成例について説明する。図１は、輝度色度測定装置１の構成例を示してあり、輝度色度測定装置１は、レンズ３を備えたカラーカメラ２、分光放射輝度計５、コンピュータ４、ディスプレイ１４、キーボード１５、マウス１６により構成される。輝度色度測定が行われるディスプレイパネルとして設置された被測定対象物２０に対して、赤、緑、青の３原色処理でカラー撮像が可能な撮像部としてのカラーカメラ２で撮像を行うようにしてある。カラーカメラ２は、ケーブル５を介してコンピュータ４に接続してある。
【００１７】
次に、輝度色度測定装置１の内部構成例について図２のブロック図を参照して説明する。カラーカメラ２は、レンズ３を通して結像された被測定対象物の撮像光を映像信号に変換し、映像信号中のＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号をそれぞれカメラインタフェース基板１２に出力する。なお、カラーカメラ２としては、それぞれの原色の固体撮像素子を個別に備えた３板式のカラービデオカメラを使用してもよく、１つの固体撮像素子上に各原色の撮像画素が配置された単板式のカラービデオカメラを使用してもよい。分光放射輝度計５は、被測定対象物のＲ、Ｇ、Ｂ成分の基準となる輝度・色度を測定する装置である。分光放射輝度計５はスタンドアロンで動作するため、分光放射輝度計５によって得られた測定値は、後述するコンピュータ４のキーボード１５より手入力されるものとする。なお、本例では輝度・色度の測定装置として分光放射輝度計５を用いる構成としたが、輝度・色度の測定を行える装置であれば、他の装置を用いてもよい。
【００１８】
コンピュータ４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１３、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１０、メモリ１１、カメラインタフェース基板１２等で構成され、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１０、メモリ１１、カメラインタフェース基板１２は、システムバス１７を介してＣＰＵ１３に接続してある。ＣＰＵ１３は、補正データ取得のための校正処理や、補正データに基づく補正処理などの制御を行う他、コンピュータ内の各部の制御を行う。ＨＤＤ１０には輝度・色度測定結果などが保存され、メモリ１１には処理前の原画像データや、処理途中のデータ、補正処理後の画像データなどが記憶される。カメラインタフェース基板１２は、カラーカメラ２からケーブル５を経由して入力される撮像データをコンピュータ４に出力する。また、システムバス１７には、ディスプレイ１４、キーボード１５、マウス１６が接続されている。
【００１９】
次に、図３を参照して、本例の輝度・色度を算出するための校正処理の手順について説明する。カラーカメラ２から得られたＲ、Ｇ、Ｂの各データから、輝度、色度を算出するためには、カメラのブラックレベル補正、シェーディング補正、クロストーク補正を行うことが必要となる。それぞれの補正処理を行うための補正データは、カメラのブラックレベル校正、シェーディング校正、クロストーク校正、輝度／色度校正によって得ることができる。図３のフローチャートでは、各校正の手順の例を示してある。まず、ブラックレベル補正用の校正処理を行い、得られた補正データを保存する（ステップＳ１１）。次にシェーディング補正用の校正処理を行って得られた補正データを保存し（ステップＳ１２）、クロストーク補正用の校正処理によって得られた補正データを保存し（ステップＳ１３）、最後に輝度・色度補正用の校正処理で得られた補正データを保存する（ステップＳ１４）。校正処理、補正処理及び輝度・色度変換の詳細については後述する。
【００２０】
上述した校正手順のうち、クロストーク校正と輝度・色度校正においては、Ｒ、Ｇ、Ｂ各原色の単色発光データの取得を行う必要があり、図４〜図９を参照してＲ、Ｇ、Ｂ各色の単色発光データ取得の方法について説明する。各原色の単色発光を得る方法は、被測定対象物としてのディスプレイの特性と、補正データを取得する状況によって異なるため、ディスプレイの特性及び状況別に、以下の順番で説明を行うことにする。（１）被測定対象物が白色発光のバックライトを用いたディスプレイ（冷陰極管など）の場合、（２）被測定対象物が光学ブロックを有するディスプレイ（リアプロジェクションテレビジョンなど）であり、液晶シャッタがすべて閉じた黒状態において補正データを取得する場合、（３）被測定対象物が液晶ディスプレイであり、液晶シャッタがすべて閉じた黒状態において補正データを取得する場合。
【００２１】
（１）被測定対象物が、白色発光のバックライトを用いたディスプレイ（冷陰極管など）の場合
白色発光の冷陰極管などをバックライトに用いたディスプレイにおいて各原色の単色発光を得るには、図４に示されるように、カラーカメラ２と分光放射輝度計５の前に赤フィルタ３１、緑フィルタ３２、青フィルタ３３のいずれかを挿入し、フィルタ透過後の光を測定するようにする。つまり、赤色を単色発光させたい場合は赤フィルタ３１を装着し、緑色を単色発光させたい場合は緑フィルタ３２を装着し、青色を単色発光させたい場合は青フィルタ３３を装着させるようにする。これにより、白色発光する冷陰極管等をバックライトに用いたディスプレイにおいても、擬似的に単色発光が実現され、補正データを得ることが可能となる。
【００２２】
なお、上述した赤フィルタ３１、緑フィルタ３２、青フィルタ３３などの単色発光を得るために用いられたフィルタは、その分光特性として、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示されるような特性を持つものを使用するものとする。図５の各図において、ｘ軸は波長（ｎｍ）であり、ｙ軸は透過率（％）である。図５（ａ）は赤フィルタの分光特性を示した図であり、透過率のピークを６００ｎｍ以降に持ち、この波長の光のみを透過させる。図５（ｂ）は緑フィルタの分光特性を示した図であり、透過率のピークを５００ｎｍ〜６００ｎｍに持ち、この波長の光のみを透過させる。図５（ｃ）は青フィルタの分光特性を示した図であり、透過率のピークを４００ｎｍ〜５００ｎｍに持ち、この波長の光のみを透過させる。
【００２３】
上述したフィルタを用いた場合の、冷陰極管を用いたディスプレイの分光放射輝度分布の例を図６に示してある。図６の各図において、ｘ軸は分光放射輝度であり、ｙ軸はＷ／ｓｒ／ｍ2（ワット／ステラジアン／平方メートル）である。図６（ａ）は、冷陰極管を発光させて得た光を、分光放射輝度計で測定した場合の分光放射輝度分布を示した図であり、白色の分光放射輝度分布となっている。図６（ｂ）は、赤フィルタを通した冷陰極管の光を、分光放射輝度計で測定した分光放射輝度を示した図であり、赤色の分光放射輝度分布となっている。図６（ｃ）は、緑フィルタを通した冷陰極管の光を、分光放射輝度計で測定した分光放射輝度を示した図であり、緑色の分光放射輝度分布となっている。図６（ｄ）は、青フィルタを通した冷陰極管の光を、分光放射輝度計で測定した分光放射輝度を示した図であり、青色の分光放射輝度分布となっている。図６（ｂ）〜図６（ｄ）に示された分光放射輝度分布を得られるような、各原色の波長を正確に分離できるフィルタを用いることにより、各原色の擬似単色発光を得ることが可能となる。この場合の各原色の単色フィルタは、市販されているものを用いてもよく、特別注文品として製造したものを使用してもよい。
【００２４】
なお、上述した方法では、各原色を単色発光させたい場合に、赤フィルタ３１、緑フィルタ３２、青フィルタ３３を個別にカラーカメラ２及び分光放射輝度計５に装着させるようにしたが、図７に示されるような、赤フィルタ３１′、緑フィルタ３２′、青フィルタ３３′を備える回転板３５を用いるようにしてもよい。回転板３５は、カラーカメラ２または分光放射輝度計５と被測定対象物２０との間に設けるようにし、定間隔で自動的に回転させて、カラーカメラ２及び分光放射輝度計５によって各色の単色発光データを撮像させるようにする。この方法によれば、フィルタ付け替えの手間をかけることなく、各原色の単色発光データを自動で得ることが可能となる。
【００２５】
（２）被測定対象物が光学ブロックを有するディスプレイであり、液晶シャッタがすべて閉じた黒状態において補正データを取得する場合
リアプロジェクションテレビジョンなど、光学ブロックを有するディスプレイの中でも、特に液晶パネルを３枚用いた３板式の投射方法を用いたものにおいて、液晶シャッタが全て閉じている黒状態で各原色を単色発行させたい場合は、単色発光させたい色以外の色の光を透過する２枚の液晶パネルの前もしくは後ろに遮光板を挿入し、単色発光させたい色以外の透過光を遮断した上で、シャッタが閉じている液晶を透過するわずかな光を測定するようにする。
【００２６】
図８は、３板式投射方式の投射装置４０の構成例を示した図であり、光源４１からの光をダイクロイックミラー４２、４３によって赤、緑、青の３原色に分離し、それぞれ専用に設けた液晶パネル４４、４５、４６を透過した光をハーフミラー４７、４８で合成し、投射レンズ４９により、図示しないディスプレイに拡大投射する構成としてある。図８において、赤色光は長二点鎖線で、緑色光は長鎖線で、青色光は破線で示してある。
【００２７】
図８では、赤色単色発光を得たい場合の構成例を示してあり、光源４１からの投射光のうち青色光を透過する液晶パネル４５と、緑色光を透過する液晶パネル４６の前に遮光板５０を挿入して青色光及び緑色光を遮断するようにしてある。これにより、投射レンズ４９を通してディスプレイ（図示せず）に投射される光は赤色単色光となる。このように、単色発光させたい色以外を透過する液晶パネルの前または後ろに遮光板を挿入して、ディスプレイに投射された光を測定することにより、液晶シャッタが全て閉じた黒状態においても、赤色単色発光時の補正データを取得することが可能となる。同様に、緑単色発光時の補正データを得たい場合は、青色光を透過する液晶パネル４５と赤色光を透過する液晶パネル４４の前後に遮光板５０を挿入すればよく、青単色発光時の補正データを得たい場合は、緑色光を透過する液晶パネル４６と赤色光を透過する液晶パネル４４の前後に遮光板５０を挿入すればよい。
【００２８】
（３）被測定対象物が液晶ディスプレイであり、液晶シャッタがすべて閉じた黒状態において補正データを取得する場合
この場合における校正も、３板式投射装置の場合と同様に、シャッタが閉じた液晶パネルを透過するバックライト６０からのわずかな光を測定することにより行う。液晶ディスプレイにおいて、液晶シャッタがすべて閉じた黒状態での補正データを取得する場合には、液晶シャッタの前に配置されたＲ、Ｇ、Ｂの３原色からなるカラーフィルタを、赤フィルタもしくは緑フィルタもしくは青フィルタの単色フィルタに換えて、液晶を透過するバックライトからのわずかな光を測定するようにする。
【００２９】
図９（ａ）は、従来の液晶パネルの構成例を示す図である。バックライト６０からの光は液晶シャッタ６１を透過し、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色からなるカラーフィルタ６２を通してカラー化される構成となっている。このような構成において、液晶シャッタ６１がすべて閉じた黒状態での各原色の単色発光データを取得するには、カラーフィルタ６２の代わりに単色発光させたい色の単色フィルタを設置するようにする。図９（ｂ）には、赤色の単色発光を実現したい場合の構成例を示してあり、カラーフィルタ６２の代わりに赤フィルタ６３を装着してある。この状態で、液晶シャッタ６１がすべて閉じた状態でバックライトから漏れる光を測定することで、黒状態においても各原色の単色発光データを取得することが可能となる。同様に、緑単色発光時の補正データを得たい場合は、緑フィルタ６４をカラーフィルタ６２の代わりに設置し、青単色発光時の補正データを得たい場合は、青フィルタ６５をカラーフィルタ６２の代わりに設置すればよい。
【００３０】
次に、輝度・色度算出のための校正処理、補正処理及び輝度・色度変換について説明する。輝度・色度算出のためには、カメラのブラックレベル補正、シェーディング補正、クロストーク補正が必要であり、その前段階で、補正データの取得のカメラのブラックレベル校正、シェーディング校正、クロストーク校正、輝度・色度校正が必要となる。以下で、校正、補正の順番で各処理の詳細について説明する。
（１）カメラのブラックレベル校正
通常、カラーカメラ２に光が入らない状態（レンズ３にキャップをした状態）においても、わずかながらの出力レベルが検出されてしまう。このため、レンズ３にキャップをした状態で、この出力値（例えば８ビットの場合、０〜２５５）を補正データとして、ＨＤＤ１０に保存する。
【００３１】
（２）カメラ（レンズ）のシェーディング校正
カラーカメラ２のレンズ３の歪み等の影響により、カラーカメラ２で撮像された画像の周辺部分には輝度の低下が発生している。この輝度の低下を補正しないと正確な２次元での輝度、色度は算出できない。シェーディング校正は通常、積分球などの均一物をカラーカメラ２で撮像し、カラーカメラ２における視野内の最大値を１とした割合のデータ（２次元）をＨＤＤ１０に保存する。積分球などが用意できない場合は、レンズを光源に近づける、光源の前面に拡散板を設置する等で仮想的に均一な光源を得るようにする。
【００３２】
（３）カメラのクロストーク校正
カラーカメラ２の赤、緑、青のカラーフィルタの分光特性と、被測定対象物２０の分光特性は一致しないことが一般的である。つまり、被測定対象物２０の緑成分はカラーカメラ２の緑出力だけでなく、赤、青出力にも漏れてくるものであり、このような影響をクロストークと称する。このため、測定値から不要な成分の漏れを排除する必要がある。被測定対象物２０として、例えば、液晶モニタのパネル部分を想定した場合、赤、緑、青の単色毎に測定することで、クロストーク校正として、以下のようなマトリックスデータを得て、ＨＤＤ１０に保存する。
【００３３】
【数１】
2007329591.tif 000003
【００３４】
ここで、
Ｒ／Ｇは、緑単色で発光させた被測定対象物２０をカラーカメラ２で撮像して、カラーカメラ２の出力から赤のカメラ出力を計算したものであり、
Ｒ／Ｂは、青単色で発光させた被測定対象物２０をカラーカメラ２で撮像して、カラーカメラ２の出力から赤のカメラ出力を計算したものであり、
Ｇ／Ｒは、赤単色で発光させた被測定対象物２０をカラーカメラ２で撮像して、カラーカメラ２の出力から緑のカメラ出力を計算したものであり、
Ｇ／Ｂは、青単色で発光させた被測定対象物２０をカラーカメラ２で撮像して、カラーカメラ２の出力から緑のカメラ出力を計算したものであり、
Ｂ／Ｒは、赤単色で発光させた被測定対象物２０をカラーカメラ２で撮像して、カラーカメラ２の出力から青のカメラ出力を計算したものであり、
Ｂ／Ｇは、緑単色で発光させた被測定対象物２０をカラーカメラ２で撮像して、カラーカメラ２の出力から青のカメラ出力を計算したものであり、単色発光データの取得には上述した手法を用いることとする。
【００３５】
（４）カメラの輝度／色度校正
また、カラーカメラ２で輝度、色度を測定する場合は、被測定対象物２０の赤、緑、青成分の基準となる輝度、色度データが必要になる。この基準となる輝度データ及び色度データは、各色を単色発光させたものを分光放射輝度計５で測定することにより得られる。各色の単色発光を得るには、上述した手法を用いるものとする。同時に、被測定対象物２０の赤成分の赤カメラ出力値（例えば８ビットの場合、０〜２５５）、緑成分の緑カメラ出力値、青成分の青出力値をＨＤＤ１０に保存する。ただし、カラーカメラ２で輝度だけを測定する場合は、被測定対象物２０の輝度データのみが基準データとして必要になる。この場合は、白色もしくは緑色の発光データのみを取得すればよい。
【００３６】
以上より、必要な補正データは全てＨＤＤ１０内に保存されたことになる。次に、実際の測定における輝度、色度を算出する処理について説明する。なお、以下の処理は測定が行われる２次元平面ディスプレイの内、任意の１画素について行うこととする。被測定対象物２０をカラーカメラ２で測定し、赤、緑、青出力値をr、g、bとし、ブラックレベル校正を行った校正値をrb、gb、bbとした時に、ブラックレベル補正の式は、
【数２】
2007329591.tif 000004
となる。
【００３７】
更に、シェーディング校正を行った校正値をrs、gs、bsとしたときに、シェーディング補正の式は、
【数３】
2007329591.tif 000005
【００３８】
更に、クロストーク補正の式は、クロストーク校正から、被測定対象物２０の純粋な赤、緑、青成分としてr’、g’、b’とおくと、ここで初めて、次式として求まる。
【００３９】
【数４】
2007329591.tif 000006
【００４０】
ここで、輝度／色度校正で得られた各原色の補正データを下記のようにＨＤＤ１０に保存する。
分光放射輝度計        赤        緑        青
色度                xr,yr     xg,yg     xb,yb
輝度                Yr        Yg        Yb
カラーカメラ          赤        緑        青
カメラ出力データ    rc        gc        bc 
ここで、重要なことは、分光放射輝度計などの測定器で測定した位置と測定エリアが、カラーカメラ２で測定した位置と測定エリアと一致していることである。
【００４１】
そして、被測定対象物２０の赤、緑、青の三刺激値をXr、Xg、Xb、Yr、Yg、Yb、Zr、Zg、Zb、被測定対象物２０の発光比率をr、g、bとし、被測定対象物２０の三刺激値をX、Y、Zとすると、次式となることが知られている。
【００４２】
【数５】
2007329591.tif 000007
【００４３】
そして、一般的な公式
【００４４】
【数６】
2007329591.tif 000008
【００４５】
を用いて、
【００４６】
【数７】
2007329591.tif 000009
【００４７】
と変形でき、更に、下記の一般的な公式
【００４８】
【数８】
2007329591.tif 000010
【００４９】
を使用し、（式７）を展開する。
【００５０】
以上より、求める輝度Y、色度x,yは、以下の(式９、１０、１１)で表される。
【００５１】
【数９】
2007329591.tif 000011
【００５２】
このようにすることで、カラーカメラ２を用いて被測定対象物２０の任意の１画素についての輝度、色度を所定の校正を施して補正することが可能となる。
【００５３】
以上説明した実施の形態によると、各原色を単色発光させることができない冷陰極管を光源に用いたディスプレイでの各原色の単色発光データの取得や、リアプロジェクションテレビジョンなどの光学ブロックを有するディスプレイで黒状態での各原色の単色発光データの取得、液晶ディスプレイにおける黒状態での各原色の単色発光データの取得を、分光輝度放射計などの輝度色度測定装置とカラーカメラのみで行えるようになる。
【００５４】
また、複数枚のフィルタ（三刺激値フィルタは通常３枚）を使用せずに輝度及び色度の測定処理を行うことができるため、フィルタの回転時間を考慮する必要がなく、高速に被測定対象物２０の測定を行うことが可能となるという効果がある。この測定処理を用いた場合、現時点での測定時間は約１秒間要しているが、コンピュータの計算性能が上がると更なる測定処理の高速化が望める。
【００５５】
また、複数枚のフィルタを切り替える必要がないので、フィルタの可動機構を作りこむ必要がなくなる。これにより、部品点数を減少させることができ、装置の保守作業時においても手軽にメンテナンスを行うことができるという効果がある。
【００５６】
また、所定のアプリケーションプログラムを用いるだけで、ユーザレベルで全ての校正処理を実施することができ、被測定対象物２０に合わせた校正処理が可能である。また、輝度色度測定装置１は簡単な構成としてあり、特別な光源、装置などを使用しないため、輝度色度測定装置１を構成する全ての機器について市販品を流用できるので、従来に比べて安価に装置を製作できるという効果がある。
【００５７】
なお、上述した実施の形態では１画素に対する校正処理を行うことで補正結果を得たが、被測定対象物２０の二次元データとしてディスプレイ全体を測定するような場合においても、測定対象となる画素全てに対して同様の校正処理を行うことで、補正結果を得ることが可能となる。
【００５８】
また、上述した実施の形態ではカラーカメラ２を用いて測定を行ったが、赤、緑、青のフィルタを備えたフォトセンサ等の光電素子を用いて同様な測定、計算を行うことにより、被測定対象物の輝度、色度を算出する構成としてもよい。このような光電素子を用いた場合、より高精度に被測定対象物の輝度、色度測定を行うことができるという効果がある。
【００５９】
また、上述した実施の形態では、輝度と色度の双方の検出データを校正するようにしたが、例えば撮像信号に基づいて赤、緑、青の原色ごとの輝度データだけを得て、その各原色の輝度だけを校正して、輝度の測定値を得るようにしても良い。
【００６０】
また、上述した実施の形態では、ディスプレイ装置に表示される画像から輝度及び色度を測定するようにしたが、その他の被測定対象物を撮像して測定する場合にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施の形態による輝度色度測定装置の構成例を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態による輝度色度測定装置の内部構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態による補正データ取得の手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施の形態による被測定対象物が冷陰極管の場合の構成例を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態による各原色の分光特性を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態による冷陰極管の分光放射輝度の分布例を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施の形態による回転板を用いた場合の構成例を示す説明図である。
【図８】本発明の一実施の形態による３板式投射装置の構成例を示す説明図である。
【図９】本発明の一実施の形態による液晶パネルの構成例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１…輝度色度測定装置、２…カラーカメラ、３…レンズ、４…コンピュータ、５…分光放射輝度計、１０…ＨＤＤ、１１…メモリ、１２…カメラインタフェース基板、１３…ＣＰＵ、１４…ディスプレイ、１５…キーボード、１６…マウス、１７…システムバス、２０…被測定対象物、３１…赤フィルタ、３２…緑フィルタ、３３…青フィルタ、３５…回転板、４１…光源、４２、４３…ダイクロイックミラー、４４〜４６…液晶パネル、４７、４８…ハーフミラー、４９…投射レンズ、６０…バックライト、６１…液晶シャッタ、６２…カラーフィルタ、６３…赤フィルタ、６４…緑フィルタ、６５…青フィルタ
【図１】
2007329591.tif 000012
【図２】
2007329591.tif 000013
【図３】
2007329591.tif 000014
【図４】
2007329591.tif 000015
【図５】
2007329591.tif 000016
【図６】
2007329591.tif 000017
【図７】
2007329591.tif 000018
【図８】
2007329591.tif 000019
【図９】
2007329591.tif 000020