(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
その表示画像が評価されるべき表示装置の表示部を撮影装置によって所定の画像入力期間に撮影し、その結果得られた撮影画像に対し所定の評価を行い、上記撮影装置の撮影フィールド周波数を上記表示装置の表示フィールド周波数と異ならせ、
１フィールドを構成する複数のサブフィールド毎に走査を行う駆動方法で表示を行う表示装置を上記表示装置として用い、上記画像入力期間を上記サブフィールドのうち最小サブフィールドよりも短い期間に設定することを特徴とする表示画像評価方法。
【請求項２】
上記撮影フィールド周波数の設定を可変にすることを特徴とする請求項１に記載の表示画像評価方法。
【請求項３】
上記表示装置にランプ波形信号に基づく複数階調レベルの画像を評価用の画像として表示させることを特徴とする請求項１に記載の表示画像評価方法。
【請求項４】
上記ランプ波形信号を水平方向に移動させることを特徴とする請求項３に記載の表示画像評価方法。
【請求項５】
その表示画像が評価されるべき表示装置と、
該表示装置の表示部を所定の画像入力期間に撮影する撮影装置と、
その結果得られた撮影画像に対し所定の評価を行う評価装置とを備え、
上記撮影装置の撮影フィールド周波数が上記表示装置の表示フィールド周波数と異なるように設定され、
上記表示装置が、１フィールドを構成する複数のサブフィールド毎に走査を行う駆動方法で表示を行い、上記画像入力期間が上記サブフィールドのうち最小サブフィールドよりも短い期間に設定されていることを特徴とする表示画像評価システム。
【請求項６】
その表示画像が評価されるべき表示装置と、
該表示装置の表示部を所定の画像入力期間に撮影する撮影装置と、
その結果得られた撮影画像に対し所定の評価を行う評価装置と、
上記撮影装置の撮影フィールド周波数を上記表示装置の表示フィールド周波数と異なるように設定する周波数設定手段とを備え、
上記表示装置が、１フィールドを構成する複数のサブフィールド毎に走査を行う駆動方法で表示を行い、上記画像入力期間が上記サブフィールドのうち最小サブフィールドよりも短い期間に設定されていることを特徴とする表示画像評価システム。
【請求項７】
上記周波数設定手段が、上記撮影フィールド周波数の設定を可変にすることを特徴とする請求項６に記載の表示画像評価システム。
【請求項８】
上記評価装置が、上記撮影装置による撮影結果を保存し、かつ解析するコンピュータ装置を有することを特徴とする請求項５または６に記載の表示画像評価システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置が表示する画像の評価方法およびそのシステムに係り、特に時分割（フィールド）駆動を用いた表示装置に好適な駆動特性評価に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
表示装置の表示品位を評価する方法としては、試験用の静止映像や動画像を用いて、画面全体の解像度、コントラスト比、輝度分布、色度分布等を人間の目視によって主観的に評価する方法、あるいは表示画像を取り込むためのカメラと、画像処理装置やコンピュータのような演算装置とを組み合わせたシステムを用いて客観的に評価する方法が一般的である。後者の場合は、評価情報の保存や解析が簡便である。
【０００３】
例えば、特開平５−２７７０４号公報には、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の表示素子をセンサカメラで撮影し、撮影画像における個々の画素の光度を画像処理等によって評価する方法が開示されている。この方法は、具体的には、表示素子とセンサカメラとの位置関係と、表示素子の画素に対応するセンサの画素を特定する対応関係情報とに基づいて、表示素子の画素についての光度情報を検出する手法を採用している。
【０００４】
また、特開平６−１６７６８２号公報には、液晶表示パネルの画素欠陥を評価する方法が開示されている。この方法は、具体的には、液晶表示パネルの正常画素の透過率が最高であるときの透過光の光量を基準輝度として記憶しておき、被検査画素を透過した光の光量（被検査画素輝度）の基準輝度に対する比を算出する手法を採用している。
【０００５】
さらに、特開平８−３３８７８７号公報には、ディスプレイの画素とディスプレイの表示画像を撮影するカメラの検出画素とが正確に１対１に対応しないことにより発生する検出画像の歪曲（エイリアシング）を防止する方法が開示されている。この方法は、具体的には、表示画像の位置を様々な位置にシフトさせることによって、エイリアシングによるエラーを回避する手法を採用している。
【０００６】
その他、特開平７−２２００８３号公報には、デジタル表示画像の画像ノイズを評価する方法が開示されている。この方法は、具体的には、表示画像のスペクトル分析を行うことによって画像評価値としての色度情報または色差情報を算出することもできるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、ＣＲＴやネマティック液晶ディスプレイでは、アナログ的に表示を行っているため、表示画面を評価する基本的な単位時間は１フィールド単位の測定で十分であり、また、撮影装置として汎用のビデオカメラ等を用いることによって安価に評価を行うことができる。
【０００８】
一方、デジタル的表示である時分割（フィールド）駆動方式を採り入れたプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、強誘電性液晶ディスプレイ（ＦＬＣＤ）および反強誘電性液晶ディスプレイ（ＡＦＬＣＤ）、フィールドシーケンシャル駆動を用いた液晶プロジェクタ等の表示素子では、１フィールド期間よりも短い各期間で数回の走査を行って発光または配向を制御する。
【０００９】
この時、各サブフィールド期間で発光、配向、伝送の不良等があった場合、上記のような従来の１フィールド単位またはそれ以上の期間を計測単位とする測定方法では、表示不良個所の特定はできても、不良原因が、駆動回路上の問題であるのか、もしくは構成材料またはその駆動条件であるのかを判断することができない。また、このような不良が発生した場合には、解析が困難になることが予想される。
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、表示素子の表示特性の評価方法において、特に時分割駆動方式による表示素子の表示特性の評価を適切かつ簡便に行うことができる評価方法および評価システムを提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の表示画像評価方法は、上記の課題を解決するために、その表示画像が評価されるべき表示装置の表示部を撮影装置によって所定の画像入力期間に撮影し、その結果得られた撮影画像に対し所定の評価を行い、上記撮影装置の撮影フィールド周波数を上記表示装置の表示フィールド周波数と異ならせ、１フィールドを構成する複数のサブフィールド毎に走査を行う駆動方法で表示を行う表示装置を上記表示装置として用い、上記画像入力期間を上記サブフィールドのうち最小サブフィールドよりも短い期間に設定することを特徴としている。
【００１２】
なお、ここでの１フィールド期間とは表示装置に一画像を表示できる期間を構成する単位周期のことを表している。
【００１３】
上記の方法では、撮影フィールド周波数が表示フィールド周波数と異なっていることによって、撮影装置からの撮影画像（評価画像）が画面における上または下方向に移動する。このときの移動周期は、両フィールド周波数の差の周波数の逆数（周期）に等しい。それゆえ、表示装置の諸表示特性を表示画面の全位置およびフィールドの全期間において測定することができる。
【００１４】
請求項１に記載の表示画像評価方法は、上記撮影フィールド周波数の設定を可変にすることが好ましい。これにより、撮影フィールド周波数が変化することによって、両フィールド周波数の差が変化するので、評価画像の移動周期を自在に変化させることができる。
【００１５】
また、画像入力期間を１フィールド期間よりも短くすることで、撮影画像上に各フィールドの境界が現れるので、表示装置を１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割して駆動する場合、サブフィールド単位での画像が画面上に表示されるようになる。この際、撮影画像の光度が低下するが、撮影装置の感度を増加させれば問題はない。また、撮影画面上の各サブフィールドの境界付近の画像はぼやけてしまうが、中央部分の画像がそのサブフィールドでの状態を示しているため、画像を評価することは十分に可能である。
【００１６】
請求項１に記載の表示画像評価方法は、画像入力期間を短く設定することによって、表示画像内に現れる各サブフィールドの境界がより明瞭になり、隣接するサブフィールド間での映像のかぶりを少なくすることができる。また、画像入力期間を最小サブフィールドよりも短く設定することによって、最小サブフィールドをより明瞭に撮影することができる。
【００１７】
請求項１に記載の表示画像評価方法は、上記表示装置にランプ波形信号に基づく複数階調レベルの画像を評価用の画像として表示させることが好ましい。ランプ波形信号を用いることによって、表示画像の各階調レベルでの評価を行うことができる。
【００１８】
また、上記ランプ波形信号を水平方向に移動させることが好ましい。ランプ波形信号を水平方向に移動させると、その移動にしたがって、上記の複数階調レベルを表示する画像が水平に移動していく。
【００１９】
表示画像評価方法システムは、上記の課題を解決するために、その表示画像が評価されるべき表示装置と、該表示装置の表示部を所定の画像入力期間に撮影する撮影装置と、その結果得られた撮影画像に対し所定の評価を行う評価装置とを備え、上記撮影装置の撮影フィールド周波数が上記表示装置の表示フィールド周波数と異なるように設定され、上記表示装置が、１フィールドを構成する複数のサブフィールド毎に走査を行う駆動方法で表示を行い、上記画像入力期間が上記サブフィールドのうち最小サブフィールドよりも短い期間に設定されていることを特徴としている。
【００２０】
一方、他の表示画像評価方法システムは、上記の課題を解決するために、その表示画像が評価されるべき表示装置と、該表示装置の表示部を所定の画像入力期間に撮影する撮影装置と、その結果得られた撮影画像に対し所定の評価を行う評価装置と、上記撮影装置の撮影フィールド周波数を上記表示装置の表示フィールド周波数と異なるように設定する周波数設定手段とを備え、上記表示装置が、１フィールドを構成する複数のサブフィールド毎に走査を行う駆動方法で表示を行い、上記画像入力期間が上記サブフィールドのうち最小サブフィールドよりも短い期間に設定されていることを特徴としている。
【００２１】
上記の両システムでは、撮影フィールド周波数が表示フィールド周波数と異なっていることによって、撮影装置からの撮影画像（評価画像）が画面における上または下方向に移動する。それゆえ、表示装置の諸表示特性を表示画面の全位置およびフィールドの全期間において測定することができる。
【００２２】
また、上記の他の表示画像評価方法システムは、上記周波数設定手段が、上記撮影フィールド周波数の設定を可変にすることが好ましい。これにより、撮影フィールド周波数が変化することによって、両フィールド周波数の差が変化するので、評価画像の移動周期を自在に変化させることができる。
【００２３】
画像入力期間を１フィールド期間よりも短くすることで、撮影画像上に各フィールドの境界が現れるので、表示装置を１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割して駆動する場合、サブフィールド単位での画像が画面上に表示されるようになる。この際、撮影画像の光度が低下するが、撮影装置の感度を増加させれば問題はない。また、撮影画面上の各サブフィールドの境界付近の画像はぼやけてしまうが、中央部分の画像がそのサブフィールドでの状態を示しているため、画像を評価することは十分に可能である。
【００２４】
特に、上記の両表示画像評価システムは、上記画像入力期間が上記サブフィールドのうち最小サブフィールドよりも短い期間に設定されていることによって、表示画像内に現れる各サブフィールドの境界がより明瞭になり、隣接するサブフィールド間での映像のかぶりを少なくすることができる。また、画像入力期間を最小サブフィールドよりも短く設定することによって、最小サブフィールドをより明瞭に撮影することができる。
【００２５】
上記の両表示画像評価システムは、上記評価装置が、上記撮影装置による撮影結果を保存し、かつ解析するコンピュータ装置を有することが好ましい。このように、撮影結果を保存し、かつ解析することは、大画面かつ高精彩の表示装置のように評価画像の詳細部分の多量の情報を評価する場合に有効である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図１ないし図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００２７】
本実施の形態に係る表示画像評価システムは、図１に示すように、表示装置１と、映像出力装置２と、撮影装置３と、制御装置４と、評価装置５とを備えている。
【００２８】
映像出力装置２は、所定パターンの階調画像のような評価用のテスト画像を映像信号として出力し、表示装置１に提供する装置である。表示装置１は、映像出力装置２から出力される映像信号を評価される画像として表示画面１ａに表示する。表示装置１としては、後述するように、各種の装置が適用できる。
【００２９】
撮影装置３は、ビデオカメラ等で構成されており、表示画面１ａに表示された画像を撮影する。この撮影装置３のフィールド周波数およびシャッター時間は可変である。また、撮影装置３のフィールド周波数およびシャッター時間（画像入力期間）が固定されていてもよいが、撮影装置３のフィールド周波数は、少なくとも表示装置１のフィールド周波数と異なる値に設定されている。
【００３０】
周波数設定手段としての制御装置４は、撮影装置３のフィールド周波数およびシャッター時間の設定値を撮影装置３に与えるとともに、これらの設定値を外部からの指示にしたがって変更する。制御装置４としては、種々の構成が考えられるが、操作者の入力によってフィールド周波数およびシャッター時間（シャッター速度）を変更しうるような構成を備えたコンピュータ装置等が適している。また、制御装置４は撮影装置３と一体化されていてもよい。
【００３１】
なお、撮影装置３のフィールド周波数およびシャッター時間が固定されている場合は、制御装置４が省かれる。
【００３２】
評価装置５は、コンピュータ装置等によって構成されており、撮影装置３に撮影された映像について所定の演算および解析を行うことによって、良否判定、表示異常箇所の特定、駆動条件の修正等を評価結果として出力する。また、評価装置５は、撮影装置による撮影結果を上記のような評価のために記憶装置等に保存する。
【００３３】
上記の表示画像評価システムは、図２に示すアルゴリズムにしたがって画像の評価を行う。
【００３４】
まず、撮影装置３によって表示装置１に表示された画像を取り込む（Ｓ１）。次に、評価装置５において、その画像に付加された、その画像についての表示画面１ａにおける位置情報および時刻情報を抽出し（Ｓ２）、取り込まれた画像について輝度判定、透過率等の計測といった評価を行う（Ｓ３）。さらに、Ｓ３の結果である評価情報が全フィールドについて得られたか否かを判定し（Ｓ４）、得られない場合はＳ１に処理を戻す一方、得られた場合はこれらの情報を出力して（Ｓ５）、処理を終える。
【００３５】
このような自動的に画像の評価を行うアルゴリズム（プログラム）は、ソフトウエアとしてＣＤ−ＲＯＭ、フロッピディスク等の記録媒体に記録されて提供される。
【００３６】
続いて、制御装置４によって制御される撮影装置３の撮影方法について詳細に説明する。
【００３７】
表示装置１は、時分割駆動方式で駆動され、表示画面１ａを一定数のライン毎に順次走査して表示を行うようになっている。これは、ＰＤＰやＦＬＣＤの一般的な駆動方式である。時分割駆動においては、特開昭６３−２２６１７８号公報に開示されたような駆動方式を用いると、ライン順次走査時におけるフィールド当たりの信号の表示効率が高い。ここでは、この先行技術を本発明の駆動例として適用する場合を考える。
【００３８】
図３に示すように、１フィールド期間が、例えば１：２：４：８の比で分割された４つのサブフィールドＦ1 ・Ｆ2 ・Ｆ4 ・Ｆ8 毎に走査する場合を想定する。この走査方法は、画像の階調レベルをサブフィールドＦ1 ・Ｆ2 ・Ｆ4 ・Ｆ8の時間比を各ビットに割り当てたデジタル的な走査方法である。なお、各サブフィールドＦ1 ・Ｆ2 ・Ｆ4 ・Ｆ8 間には、ブランキング期間ＢＬが設けられている。
【００３９】
このような駆動方式で順次走査を行うと、隣の走査ラインでは走査タイミングが一定の期間遅延することになる。このため、表示装置１の各走査ラインに対しての走査タイミングはおおよそ図４のように表される。
【００４０】
撮影装置３のフィールド周波数は、ここでは、例えば、表示装置１のフィールド周波数である６０Ｈｚより小さい５９Ｈｚに設定されている。また、撮影装置３は、図５に示すように、画像入力期間Ｔs のみ画像情報を取り込んで、フィールド毎に出力するようになっている。
【００４１】
図５は、各フィールド（第１および第２フィールド）での撮影タイミング（時刻ｔ1 ’・ｔ2 ’）を示し、図６は、さらに第３フィールドまで含めた各撮影タイミング（時刻ｔ1 ’・ｔ2 ’・ｔ3 ’）で得られる撮影画面を示している。図５および図６によれば、表示装置１と撮影装置３との間でフィールド周期が異なることによって、撮影された画像には各々の時刻ｔ1 ’〜ｔ3 ’での各サブフィールドの応答情報を表示することができ、また、撮影装置３のフィールド周期が更新される毎に表示画像が上方向に移動することが分かる。また、撮影装置３のフィールド周波数が表示装置１のフィールド周波数より大きい場合は、表示画像が下方向に移動する。このときの移動周期は、両フィールド周波数の差の周波数の逆数である周期（上記の例では１秒）に等しい。撮影装置３のフィールド周波数（換言すれば、両フィールド周波数の差）を変化させることによって、評価画像の移動周期を自在に変化させることができる。
【００４２】
ここで、画像入力期間Ｔs を短く設定することによって、表示画像内に現れる各サブフィールドの境界がより明瞭になり、隣接するサブフィールド間での映像のかぶりを少なくすることができる。この際、最小サブフィールドを明瞭に撮影するためには、画像入力期間Ｔs を最小サブフィールドよりも十分短く設定する必要がある。
【００４３】
しかしながら、画像入力期間Ｔs を短くすることによって、撮影画像の光度が低くなる。したがって、最小サブフィールドの表示情報が必要でない場合には、画像入力期間Ｔs を最小サブフィールドよりも長くしてもよいが、隣接サブフィールドの境界付近の画像がぼやけることを考慮する必要がある。この場合、その境界付近の画像はぼやけてしまうが、フィールドの中央の画像は明瞭であるので、画像を評価することは十分に可能である。
【００４４】
このようにして、画像が１周期移動することで、表示画面１ａの全ての位置およびサブフィールドの全ての期間における表示装置１の応答情報を得ることができる。
【００４５】
これらの応答情報をより詳細に効果的に得るためには、図７（ａ）および（ｂ）に示すように、表示画像に全ての階調を表示させればよい。このような表示画像を得るにはランプ波形信号（図１１参照）が用いられる。図７（ａ）は、画面の左側から右側にわたって、階調レベルが０から１５まで１つずつ変化する場合の表示画像を表している。この表示画像に対応するランプ波形信号は、単調に増大する（右上がりに変化する）。一方、図７（ｂ）は、画面の左側から中央部にわたって、階調レベルが１５から０まで１つずつ変化し、画面の中央部から右側にわたって、階調レベルが０から１５まで１つずつ変化する場合の表示画像を表している。この表示画像に対応するランプ波形信号は、単調に増大した後に単調に低下する（山形に変化する）。上記のランプ信号は、映像出力装置２から出力される。
【００４６】
図８（ａ）および（ｂ）は、時刻ｔ1 ’において上記の２つの表示画像が撮影装置３によって撮影された結果として得られる情報を示している。図８（ａ）の画像情報は図７（ａ）に対応し、図８（ｂ）の画像情報は図７（ｂ）に対応している。
【００４７】
また、上記のランプ波形信号を一定の周期で画面に対応して水平方向に移動させることで、それにしたがって図７（ａ）および（ｂ）の各々に示す画像が水平に移動していく。その結果、表示画面１ａの全ての位置およびサブフィールドの全ての期間において、全ての表示状態に対して表示装置１の応答情報を得ることができる。
【００４８】
そして、これらの画像情報は、評価装置５によって評価され、その結果、表示状態の良否判定、表示不良原因および不良箇所の特定、駆動条件の修正を自動で行うことが容易になる。
【００４９】
上記の駆動方法に限らず、アナログ駆動方法を用いる反強誘電性液晶ディスプレイ（ＡＦＬＣＤ）、従来のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）−ＬＣＤのような表示素子においても、フィールド期間の初期段階ないし最終段階の表示画像を評価することにより、フィールド期間の前後の輝度変化および配向状態を評価することができる。これにより、フィールド期間の光度の変化を評価することができ、フリッカ、階調エラー等を生じている表示画像を適切に評価することができる。
【００５０】
【実施例】
続いて、各種の表示装置についての画像評価を具体的に示した各実施例について図１、図９ないし図２７に基づいて説明する。
【００５１】
〔実施例１〕
ここでは、表示装置１としての高品位テレビジョン（ＨＤＴＶ）仕様の強誘電性液晶表示装置（ＦＬＣＤ）において、本発明を適用した前述の画像評価システムを用いて画像の評価を行った例について説明する。
【００５２】
本ＦＬＣＤは、６０Ｈｚのフィールド周波数で動作し、特開昭６３−２２６１７８号公報に開示された駆動方式用いて図９に示すような１：４：１６：６４の第１ないし第４サブフィールドＦ1 ・Ｆ4 ・Ｆ16・Ｆ64で１フィールドを構成するフィールド分割駆動を採用している。
【００５３】
本ＦＬＣＤにおける主画素６は、図１０に示すように、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）をそれぞれ表示する３つの副画素６１〜６３からなっている。副画素６１は、１：２の面積比に分割された分割画素６１ａ・６１ｂからなっている。同様に、副画素６２は分割画素６２ａ・６２ｂからなり、副画素６３は分割画素６３ａ・６３ｂからなっている。
【００５４】
本ＦＬＣＤでは、上記のフィールド分割と画素分割とによって２５６階調の表示を可能にしている。また、本ＦＬＣＤの表示は、図１１に示すように、レベル“０”からレベル“２５５”までの２５６階調を表示するランプ波形を用いている。
【００５５】
撮影装置３は、市販のビデオカメラであり、そのフィールド周波数がＮＴＳＣ(National Television Systems Committee) 方式による５９．９４Ｈｚに設定されている。また、撮影装置３のシャッター速度は、表示装置１（ＦＬＣＤ）の最小サブフィールド期間よりも短くなる１／４０００秒に設定されている。このような条件で表示装置１に表示される画像を撮影装置３で撮影することによって、図１２（ａ）に示す評価映像が得られた。図１２（ｂ）は、１２（ａ）における階調の最小ビットを表すＡ部を拡大して示している。この評価画像は約１７秒毎に下から上に周期的に移動した。この図から、ある駆動電圧条件の下で、画面の全ての位置および全てのサブフィールドＦ1 ・Ｆ4 ・Ｆ16・Ｆ64において十分なスイッチ特性が得られていることが分かる。
【００５６】
一方、他の駆動電圧条件の下では、図１３に示す評価画像が得られた。この評価画像も、図１２（ａ）に示す評価画像と同様に移動した。この図から、階調信号がレベル“３２”からレベル“６０”までのサブフィールドＦ4 ・Ｆ16・Ｆ64、階調信号がレベル“１９２”からレベル“２０４”のときのサブフィールドＦ4 ・Ｆ16、ならびに階調信号がレベル“２２４”からレベル“２５５”のときのサブフィールドＦ1 およびその前後のブランキング期間において、不良スイッチが生じていることが分かる。黒表示の後の白表示または白表示の後の黒表示のように、特定の表示パターンにおいて液晶分子のスイッチの不良が生じているので、そのようなスイッチ不良がなくなるように電圧を調整すればよい。
【００５７】
〔比較例１〕
図１４は、実施例１に対して、従来の方法で表示画面１ａの一領域を輝度計で測定した結果を示す。この図から、階調レベルに対する輝度値の特性線が、レベル“３２”からレベル“７２”、レベル“１９２”からレベル“２００”およびレベル“２２４”からレベル“２４０”において、規定の直線から大きく逸脱していることが分かる。また、レベル“８０”からレベル“１８０”においても、わずかな階調エラー（階調反転）が生じている。この図からは、各サブフィールドでどの程度の階調エラーが生じた結果、このような階調特性が得られたのかを判断することができない。
【００５８】
〔実施例２〕
本実施例では、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）に対して本発明を適用した。ここでのＰＤＰは、６０Ｈｚのフィールド周波数で動作し、特開平８−２５４９６５号公報に開示されているライン順次書き込み表示を行う駆動例を利用する。このライン順次書き込み表示は、図１５に示すように、１フィールド期間が複数のサブフィールドＳＦ1 〜ＳＦ6 に分割され、書込走査および消去走査と維持放電とを組み合わせて行うようになっている。
【００５９】
本実施例では、このようなライン順次書き込み表示に基づいて、図１６に示すようなフィールド分割駆動を行っている。この場合、サブフィールドが１フィールド期間の先頭部分に集中して設けられ、サブフィールドに続く残余の期間に、ブランキング期間が設けられている。サブフィールドの時間分割比は、１６：８：８：２：１：４：８：１６に設定されている。また、各サブフィールド間にもブランキング期間が設けられている。
【００６０】
このようなフィールド分割駆動によって全面で白色の画像を表示させた際、実施例１と同様の撮影装置３でシャッター速度を１／１００００秒に設定することによって、図１７の評価画像が得られた。この図から、各サブフィールドおよびブランキング期間で十分なスイッチングが得られていることが分かった。また、ランプ波形信号を用いて表示を行えば、各サブフィールドのスイッチングの状態が把握されることが予測できる。
【００６１】
〔実施例３〕
本実施例では、プラズマディスプレイにおいて本発明を適用した。ここでのＰＤＰは、６０Ｈｚのフィールド周波数で動作し、特開平８−２５４９６５号公報に開示されているライン順次書き込み後に全画面一斉表示を行う駆動例（図１８）、または特開平８−２７８７６７号公報に開示されているライン順次書き込み後に全画面一斉表示を行う駆動例（図１９）を利用する。
【００６２】
図１８に示す駆動例は、１フィールド期間が走査期間と維持放電期間とからなる複数のサブフィールドＳＦ1 〜ＳＦ6 に分割されている。一方、図１９に示す駆動例は、１フレーム期間が複数のサブフレームに分割されており、各サブフレームにおける異なる輝度の組み合わせで多階調表示を実現する。各サブフレームは、データの書き込みを行うアドレス期間と、そのサブフレームの輝度レベルを決めるサスティン期間とで構成されている。
【００６３】
本実施例では、このような駆動例に基づいて、前述の図１６に示すようなフィールド分割駆動を行っている。
【００６４】
この駆動方式で駆動されるＰＤＰでは、ブランキング期間に各セルに信号を書き込み、各フィールド期間で全画面を同時に発光させるため図１７に示すような画像は得られない。このため、フィールド周期による各遅延時刻における映像情報として、実施例１で用いた同様の撮影装置１でシャッター速度が１／１００００秒に設定されているとき、図２０（ａ）ないし（ｃ）に示すように、各評価画像が得られた。
【００６５】
具体的には、図２０（ａ）は、期間比８のサブフィールドにおける評価画像を示し、図２０（ｂ）は、ブランキング時における評価画像を示し、図２０（ｃ）は、期間比１６のサブフィールドにおける評価画像を示している。
【００６６】
これにより、各々のサブフィールドで全画面にわたって不良箇所なしにスイッチ動作していることが分かった。また、他の期間比のサブフィールドにおいても同様な結果を得ることができた。
【００６７】
〔実施例４〕
本実施例では、フィールドシーケンシャル駆動を行っている投射型液晶表示装置に本発明を適用した。本投射型液晶表示装置において、画像情報の三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を得る方法として、例えば、以下の方法が適用できる。
（１）白色光源を三原色に変調した後、交差する２枚のダイクロイックミラーで選択的に色分離して得る方法（特開平６−３４３１７８号公報）。
（２）透過式のカラーフィルタを回転させて得る方法（特開平７−１０４２９４号公報）。
（３）白色光源をＲ，Ｇ，Ｂの光に分離して３枚の液晶パネルにそれぞれ導き、さらに混色を避けるためにＲ，Ｇ，Ｂフィールドを順次選択して表示を行う方法。
【００６８】
上記いずれの方法を用いた場合でも、カラーフィルタの切り替わり周波数と走査周波数とが同調するように調整されている場合には、前述の図５に示す原理に基づいた評価画像を得ることができる。
【００６９】
この実施例で挙げられた投射型液晶表示装置は、図２１に示すようなフィールド分割駆動を行っている。この駆動においては、Ｒ、ＧおよびＢに対応するサブフィールドＦR ・ＦG ・ＦB の各期間が、白表示が得られるように設定されている。また、各サブフィールドＦR ・ＦG ・ＦB 間には、所定の長さのブランキング期間ＢＬが設けられている。
【００７０】
実際の駆動においては、全面白の画像を表示し、実施例１で用いた撮影装置３でシャッター速度を１／４０００秒に設定することによって、図２２に示す評価画像が得られた。この図から、各サブフィールドで十分なスイッチングが得られていることが分かる。
【００７１】
〔実施例５〕
本実施例では、実施例４と同様に、フィールドシーケンシャル駆動を行う投射型液晶表示装置においてＲ、Ｇ、Ｂの各光の切り替えが電子シャッター方式で行われる構成について本発明を適用した。カラーフィルタによるＲ、Ｇ、Ｂの各光がフィールド内の一定の期間に全画面に対して同時に作用するため、実施例３と同様な原理に基づいて時間情報としてのサブフィールド毎の評価画像が得られる。
【００７２】
実際の駆動においては、画像を全面白表示にし、実施例１で用いた撮影装置３でシャッター速度を１／４０００秒にすることによって、図２３（ａ）ないし（ｃ）の評価画像が得られた。図２３（ａ）は、サブフィールドＦG における評価画像を示し、図２３（ｂ）は、ブランキング期間における評価画像を示し、図２３（ｃ）は、サブフィールドＦB における評価画像を示す。この図から、各サブフィールドでの表示が十分に行われていることが分かる。
【００７３】
〔実施例６〕
本実施例では、市販のアクティブマトリクス型液晶表示装置に本発明を適用した。この液晶表示装置は、Ｎ／２本の走査ラインをそれぞれ有する２つの領域に分割された画面を有しており、図２４に示すように、２つの領域において順次走査を同時に行う。これは、いわゆるアナログ駆動であり、フィールド分割駆動ではない。
【００７４】
実際の駆動においては、画像を全面白表示にし、表示装置１のフィールド周波数を前述の５９．９４Ｈｚ（ＮＴＳＣ方式）に設定し、撮影装置３のフィールド周波数を６０Ｈｚに設定するとともに、シャッター速度を１／２０００秒に設定することによって、図２５に示す評価画像が得られた。この図から、フィールドの始めと終わりとで輝度が若干異なっていることが分かる。
【００７５】
アナログ駆動の表示装置でも、フィールドの始めと終わりとで輝度が大きく異なっていると、それが表示上でフリッカとして認識されるため、このようなフリッカの発生は画像の表示品位に関わる問題となる。したがって、フィールドの始めと終わりとの間の輝度の変化が、所定の範囲内であれば、その表示画像を正常（良好）と評価し、表示画像がフィールドの途中で突然発光したり、消失したりするような不安定な状態である場合には、その表示画像が異常であると評価することができる。
【００７６】
〔実施例７〕
本実施例では、実施例１で用いたＦＬＣＤと同じＦＬＣＤに本発明を適用し、全面白画像を表示させた際、図２６に示す評価画像が得られた。この図から、フィールドの前後での配向が異なっており、安定した輝度が得られていないことが分かる。また、画面右上部に、その周囲の部分と異なる配向の領域があることが分かる。
【００７７】
一方、同じＦＬＣＤを黒表示させた場合、図２７に示す評価画像が得られた。これも、図２６と同様にフィールドの前後で輝度値が変動し、安定していない。
【００７８】
また、図２６および図２７の評価画像を比較すると、画面右上部の配向の異常な領域が表示状態を変化させてもほとんど変化していないので、このＦＬＣＤの配向状態は駆動に適さないことが分かる。
【００７９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の請求項１に係る表示画像評価方法は、その表示画像が評価されるべき表示装置の表示部を撮影装置によって所定の画像入力期間に撮影し、その結果得られた撮影画像に対し所定の評価を行い、上記撮影装置の撮影フィールド周波数を上記表示装置の表示フィールド周波数と異ならせ、１フィールドを構成する複数のサブフィールド毎に走査を行う駆動方法で表示を行う表示装置を上記表示装置として用い、上記画像入力期間を上記サブフィールドのうち最小サブフィールドよりも短い期間に設定する方法である。
【００８０】
このように、撮影フィールド周波数が表示フィールド周波数と異なっていることによって、撮影装置からの撮影画像（評価画像）が画面における上または下方向に移動する。それゆえ、表示装置の諸表示特性を全画面の位置および全フィールドの時刻において測定することができる。したがって、表示画像の評価を適切かつ簡便に行うことができ、その結果、表示装置の良否判定、表示異常箇所の特定、駆動条件の調整等を容易かつ確実に行うことができるという効果を奏する。
【００８１】
本発明によれば、表示装置、特に時分割駆動方法を用いる表示素子の諸表示特性を画面の全位置およびフィールドの全ての期間（時刻）において測定することができ、良否判定、表示異常箇所の特定や駆動条件の調整等の評価を簡便に行うことができる。
【００８２】
上記表示画像評価方法において、上記撮影フィールド周波数の設定を可変にすることにより、両フィールド周波数の差が変化し、その結果、評価画像の移動周期を自在に変化させることができる。したがって、検査条件に応じて画像の移動速度を設定することができる。
【００８３】
また、画像入力期間を１フィールド期間よりも短い期間に設定すると、各フィールドの境界付近の画像がぼやけてしまうが、フィールドの中央の画像は明瞭であるので、画像を評価することは十分に可能である。したがって、このような評価方法は、必要最小限の評価を行う場合に適している。
【００８４】
本発明の表示画像評価方法は、上記のように、上記画像入力期間が上記サブフィールドのうち最小サブフィールドよりも短い期間に設定するので、最小サブフィールドをより明瞭に撮影することができる。したがって、この評価方法は、評価画像のより詳細な部分を評価する場合に適している。
【００８５】
本発明の表示画像評価方法は、上記表示装置にランプ波形信号に基づく複数階調レベルの画像を評価用の画像として表示させるので、表示画像の各階調レベルでの評価を行うことができる。したがって、階調表示に適したフィールド分割駆動法による表示画像の評価を、より適切に行うことができる。
【００８６】
また、上記ランプ波形信号を水平方向に移動させると、ランプ波形信号の移動にしたがって、上記の複数階調レベルを表示する画像が水平に移動していく。したがって、表示装置における表示部の全ての位置およびサブフィールドの全ての期間において、全ての表示状態に対して表示装置の応答情報を得ることができる。
【００８７】
本発明の表示画像評価システムは、その表示画像が評価されるべき表示装置と、該表示装置の表示部を所定の画像入力期間に撮影する撮影装置と、その結果得られた撮影画像に対し所定の評価を行う評価装置とを備え、上記撮影装置の撮影フィールド周波数が上記表示装置の表示フィールド周波数と異なるように設定され、上記表示装置が、１フィールドを構成する複数のサブフィールド毎に走査を行う駆動方法で表示を行い、上記画像入力期間が上記サブフィールドのうち最小サブフィールドよりも短い期間に設定されている構成である。
【００８８】
一方、本発明の他の表示画像評価システムは、その表示画像が評価されるべき表示装置と、該表示装置の表示部を所定の画像入力期間に撮影する撮影装置と、その結果得られた撮影画像に対し所定の評価を行う評価装置と、上記撮影装置の撮影フィールド周波数を上記表示装置の表示フィールド周波数と異なるように設定する周波数設定手段とを備え、上記表示装置が、１フィールドを構成する複数のサブフィールド毎に走査を行う駆動方法で表示を行い、上記画像入力期間が上記サブフィールドのうち最小サブフィールドよりも短い期間に設定されている構成である。
【００８９】
このように、上記の両システムでは、撮影フィールド周波数が表示フィールド周波数と異なっていることによって、撮影装置からの撮影画像（評価画像）が画面における上または下方向に移動する。それゆえ、表示装置の諸表示特性を画面の全位置およびフィールドの全期間（時刻）において測定することができる。したがって、請求項１の表示画像評価方法と同様、表示画像の評価を適切かつ簡便に行うことができ、その結果、表示装置の良否判定、表示異常箇所の特定、駆動条件の調整等を容易かつ確実に行うことができるという効果を奏する。
【００９０】
また、上記の他の表示画像評価システムは、上記周波数設定手段が、上記撮影フィールド周波数の設定を可変にするので、両フィールド周波数の差が変化する結果、評価画像の移動周期を自在に変化させることができる。したがって、検査条件に応じて画像の移動速度を設定することができる。
【００９１】
画像入力期間が１フィールド期間よりも短い期間に設定されると、各フィールドの境界付近の画像がぼやけることがあるが、フィールドの中央の画像は明瞭であるので、画像を評価することは十分可能である。したがって、このような評価システムは、必要最小限の評価を行う場合に適している。
【００９２】
特に、上記の両表示画像評価システムにおいて、上記画像入力期間が上記サブフィールドのうち最小サブフィールドよりも短い期間に設定されているので、最小サブフィールドをより明瞭に撮影することができる。したがって、この評価システムは、評価画像のより詳細な部分を評価する場合に適している。
【００９３】
上記の両表示画像評価システムにおいて、上記評価装置が、上記撮影装置による撮影結果を保存し、かつ解析するコンピュータ装置を有するので、大画面かつ高精彩の表示装置のように評価画像の詳細部分の多量の情報を評価する場合に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の一形態に係る評価システムの構成を示すブロック図である。
【図２】  上記評価システムが行う画像評価のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図３】  上記の評価システムにおける表示装置が採用するフィールド分割駆動法で用いられる１フィールド期間におけるサブフィールドの構成を示す説明図である。
【図４】  表示装置の各走査ラインに対する走査タイミングを示す説明図である。
【図５】  上記の走査タイミングに対応する表示装置の表示フィールド周期および撮影装置の撮影フィールド周期を示す説明図である。
【図６】  撮影フィールドにおける時刻ｔ1 ’・ｔ2 ’・ｔ3 ’で撮影装置から出力された各評価画像を示す説明図である。
【図７】  （ａ）および（ｂ）は、表示装置が表示する、画面の左側から右側にわたって階調レベルが１つずつ変化する異なる２つの画像をディスプレイ上に表示した中間調画像として示す図面代用写真である。
【図８】  （ａ）および（ｂ）は、時刻ｔ1 ’に撮影装置から出力された画像情報であって、図７（ａ）および（ｂ）にそれぞれ対応する画像情報を示す説明図である。
【図９】  本発明の実施例１に係る画像評価において評価する画像をフィールド分割駆動法で表示する場合に用いられる１フィールド期間におけるサブフィールドの構成を示す説明図である。
【図１０】  上記の実施例１に係る画像評価システムにおける表示装置（ＦＬＣＤ）の一画素の構成を示す平面図である。
【図１１】  上記ＦＬＣＤに階調画像を表示させるためのランプ波形信号を示す波形図である。
【図１２】  （ａ）は上記ＦＬＣＤが表示した画像を撮影装置が撮影した結果としての出力画像をディスプレイ上に表示した中間調画像として示す図面代用写真であり、（ｂ）はその一部を拡大して示す図面代用写真である。
【図１３】  液晶にスイッチ不良がある場合の上記ＦＬＣＤが表示した画像を撮影装置が撮影した結果としての出力画像をディスプレイ上に表示した中間調画像として示す図面代用写真である。
【図１４】  実施例１に対する比較例で用いた従来の方法によって測定された階調レベルに対する輝度を示す特性図である。
【図１５】  本発明の実施例２および３に係る画像評価システムにおいて表示装置として用いられるＰＤＰをフィールド分割駆動法で駆動する場合に基礎となる従来の１フィールド期間におけるサブフィールドの構成および各走査ラインに対する走査タイミングを示す説明図である。
【図１６】  実施例２において上記ＰＤＰで用いる１フィールド期間におけるサブフィールドの構成を示す説明図である。
【図１７】  上記ＰＤＰに全面が白い画像を表示させたときに撮影装置から出力される評価画像を示す説明図である。
【図１８】  本発明の実施例３に係る画像評価システムにおいて表示装置として用いられるＰＤＰをフィールド分割駆動法で駆動する場合に基礎となる従来の１フィールド期間におけるサブフィールドの構成および各走査ラインに対する走査タイミングを示す説明図である。
【図１９】  本発明の実施例３に係る画像評価システムにおいて表示装置として用いられるＰＤＰをフィールド分割駆動法で駆動する場合に基礎となる従来の１フレーム期間におけるサブフレームの構成および各走査ラインに対する走査タイミングを示す説明図である。
【図２０】（ａ）ないし（ｃ）は、実施例３におけるＰＤＰの期間比８のサブフィールドにおける表示画像、ブランキング期間における表示画像、期間比１６のサブフィールドにおける表示画像にそれぞれ対応する評価画像を示す説明図である。
【図２１】  本発明の実施例４に係る画像評価システムにおいて表示装置として用いられる投射型液晶表示装置をフィールドシーケンシャル駆動方法で駆動する場合に基礎となる従来の１フィールド期間におけるサブフィールドの構成を示す説明図である。
【図２２】  上記投射型液晶表示装置に全面が白い画像を表示させたときに撮影装置から出力される評価画像をディスプレイ上に表示した中間調画像として示す図面代用写真である。
【図２３】  （ａ）ないし（ｃ）は、上記投射型液晶表示装置を電子シャッタ式のフィールドシーケンシャル駆動法で駆動させる実施例５において、全面が白い画像を表示させたときの、Ｇ（緑）のサブフィールドにおける表示画像、ブランキング期間における表示画像、Ｂ（青）のサブフィールドにおける表示画像にそれぞれ対応する評価画像をディスプレイ上に表示した中間調画像として示す図面代用写真である。
【図２４】  本発明の実施例６に係る画像評価システムにおいて表示装置として用いられるアクティブマトリクス型液晶表示装置を順次走査で駆動する場合の１フィールド期間におけるサブフィールドの構成を示す説明図である。
【図２５】  上記アクティブマトリクス型液晶表示装置に全面が白い画像を表示させるときに得られる評価画像をディスプレイ上に表示した中間調画像として示す図面代用写真である。
【図２６】  本発明の実施例７に係る画像評価システムにおいて表示装置として用いられる実施例１のＦＬＣＤと同様なＦＬＣＤに全面が白い画像を表示させるときに得られる評価画像をディスプレイ上に表示した中間調画像として示す図面代用写真である。
【図２７】  本発明の実施例７に係る画像評価システムにおいて表示装置として用いられる実施例１のＦＬＣＤと同様なＦＬＣＤに全面が黒い画像を表示させるときに得られる評価画像をディスプレイ上に表示した中間調画像として示す図面代用写真である。
【符号の説明】
１ 表示装置
１ａ 表示画面（表示部）
２ 映像出力装置
３ 撮影装置
４ 制御装置（周波数設定手段）
５ 評価装置
Ｔs 画像入力期間
【図１】
0004139485.tif 000002
【図２】
0004139485.tif 000003
【図３】
0004139485.tif 000004
【図４】
0004139485.tif 000005
【図５】
0004139485.tif 000006
【図６】
0004139485.tif 000007
【図７】
0004139485.tif 000008
【図８】
0004139485.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0004139485.tif 000011
【図１１】
0004139485.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0004139485.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0004139485.tif 000016
【図１６】
0004139485.tif 000017
【図１７】
0004139485.tif 000018
【図１８】
0004139485.tif 000019
【図１９】
0004139485.tif 000020
【図２０】
0004139485.tif 000021
【図２１】
0004139485.tif 000022
【図２２】
0004139485.tif 000023
【図２３】
0004139485.tif 000024
【図２４】
0004139485.tif 000025
【図２５】
0004139485.tif 000026
【図２６】
0004139485.tif 000027
【図２７】
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