JP2010249548A - 測色装置および該方法ならびに液晶表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、暗い階調であってもより精度よく測定し得る測色装置および測色方法を提供する。また、本発明は、この測色装置の測定結果に基づいて液晶カラーディスプレイの表示面における色を校正し得る液晶表示システムを提供する。
【解決手段】本発明にかかる測色装置は、液晶カラーディスプレイの輝度または色を測定する測色装置であって、所定の第１視野角で、液晶カラーディスプレイの放射光を受光し、少なくとも３つの互いに異なる分光応答度に応じた強度信号を出力する受光部と、受光部から出力された各強度信号を液晶カラーディスプレイの複数の原色強度に関する情報に変換する変換部と、原色強度に関する情報と予め記憶されている液晶カラーディスプレイに固有の原色ごとの変換係数とに基づいて、第１視野角による強度信号を所定の第２視野角による信号強度に補正する補正部とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば液晶表示装置の表示面における色を好適に測定することができる測色装置および測色方法に関する。そして、本発明は、この測色装置によって測定された色に基づいて液晶表示装置の表示面における色を校正することができる液晶表示システムに関する。

表示装置は、従来、ＣＲＴディスプレイが主流であったが、近年、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）および有機ＥＬディスプレイ等の様々な方式の装置が開発され、これら各方式の表示装置が普及しつつある。このような表示装置において、例えば、印刷用途や医療用途等の用途では、その使用目的から比較的高品位な表示装置が要求され、この要求を満たすために、輝度や色度のずれを校正する校正処理が行われる。

この校正に当たって、輝度や色度を測定する必要があり、輝度の測定には、輝度計が用いられる。この輝度計には、例えば、望遠輝度計と接触型輝度計とが知られている。望遠輝度計は、表示装置から所定の一定距離だけ離れた位置から表示装置の輝度を測定する装置であり、装置内に光学系を有し、この光学系によって限られた範囲の光を集光するので、測定視野が比較的狭い。一方、接触型輝度計は、表示装置の表示面に接触して測定を行う装置であり、吸盤等によって表示装置の表示面に装着されて使用される構造となっており、表示装置の表示面から受光センサまでの距離が短く、またコスト削減のために受光角を絞るような光学系も設けられていないケースも多く、測定視野が比較的広い。

この接触型輝度計として、例えば、コニカミノルタ社製のＣＲＴキャリブレータと呼ばれるカラーセンサがある。このＣＲＴキャリブレータでは、大略、入射光がいわゆるＣＩＥ表色系におけるＸ、Ｙ、Ｚの各色フィルタを介して色フィルタごとに設けられた各シリコンフォトダイオードで受光され、各シリコンフォトダイオードの各受光出力が電流−電圧変換回路およびアナログ−ディジタル変換回路によってそれぞれ変換され、各シリコンフォトダイオードにそれぞれ対応する各ディジタル値が内蔵のマイクロコンピュータに取り込まれ、このマイクロコンピュータによって校正が行われつつ、それら各ディジタル値に基づいて、最終的な出力値である測色値が演算され、測色値が出力される。

このような輝度計によってＣＲＴディスプレイの表示面における輝度を測定する場合、ＣＲＴディスプレイでは、視角（見る角度）に応じた輝度変化が比較的小さく、輝度の視角依存性が小さいため、望遠型輝度計によって測定しても接触型輝度計によって測定しても略同じ値が得られ、正確な測定が可能である。しかしながら、液晶ディスプレイの暗い部分の階調では、視角に応じた輝度変化が大きく、輝度の視角依存性が大きいため、接触型輝度計では正確な測定を行うことができない。

この接触型輝度計を用いて液晶ディスプレイの表示面における輝度を正確に測定するために、例えば、特許文献１に開示の液晶ディスプレイの輝度測定装置がある。この特許文献１に開示の液晶ディスプレイの輝度測定装置は、接触型輝度計、前記接触型輝度計の受光部周辺を囲む遮光性のクッション部材、および、前記遮光性のクッション部材をディスプレイの表示面に緩く押圧すると共に、前記接触型輝度計の受光部とディスプレイの向きとの関係が一定となるように、前記接触型輝度計を液晶ディスプレイに固定する固定手段を有する測光手段と、前記接触型輝度計による輝度測定結果、および、望遠輝度計による輝度測定結果から、前記接触型輝度計による輝度測定結果を前記望遠輝度計に対応する輝度測定結果に変換する変換手段と、前記測光手段による液晶ディスプレイの輝度測定結果を前記変換手段で変換する処理手段とを有している。そして、特許文献１には、このような構成によって、接触型輝度計で液晶ディスプレイの表示輝度を、望遠輝度計で測定した如く、正確に測定することができると、記載されている。

特開２００３−２９４５２８号公報

ところで、液晶ディスプレイを測定する場合に、前記装置は、明るい階調の測定では、比較的よい精度で測定することができるが、液晶ディスプレイの視角依存性が大きいため、暗い階調の測定では、適切に補正することができず、よい精度で測定することが難しい。

本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、暗い階調であってもより精度よく測定することができる測色装置および測色方法を提供することである。また、本発明は、この測色装置によって測定された色に基づいて液晶カラーディスプレイの表示面における色を校正することができる液晶表示システムを提供することである。

本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる測色装置は、液晶カラーディスプレイの輝度または色を測定する測色装置であって、所定の第１視野角で、前記液晶カラーディスプレイの放射光を受光し、少なくとも３つの互いに異なる分光応答度に応じた強度信号を出力する受光部と、前記受光部から出力された各強度信号を前記液晶カラーディスプレイの複数の原色強度に関する情報に変換する変換部と、前記原色強度に関する情報と予め記憶されている前記液晶カラーディスプレイに固有の原色ごとの変換係数とに基づいて、前記第１視野角による強度信号を所定の第２視野角による信号強度に補正する補正部とを備えることを特徴とする。

このような構成の測色装置では、受光部から出力される、少なくとも３つの互いに異なる分光応答度に応じた各強度信号が、変換部によって、前記液晶カラーディスプレイの複数の原色強度に関する情報に変換され、補正部によって、前記第１視野角による強度信号が、前記第２視野角による信号強度に補正される。本発明にかかる測色装置は、このように前記第１視野角による強度信号を前記第２視野角による信号強度に補正するので、暗い階調であってもより精度よく測定することができる。

また、上述の測色装置において、前記液晶カラーディスプレイに固有の原色ごとの前記変換係数を予め記憶する補正係数記憶部をさらに備え、前記補正部は、前記補正係数記憶部の前記変換係数を用いることによって、前記第１視野角による強度信号を前記第２視野角による信号強度に補正することを特徴とする。

この構成によれば、変換係数が予め補正係数記憶部に記憶されているので、測定対象の液晶カラーディスプレイの実際の測定開始前に変換係数を求める必要がなく、実際の測定を迅速に開始することができる。またメーカ側で変換係数を求めて予め補正係数記憶部に格納しておくことも可能となり、ユーザは、煩雑な変換係数の測定を行う必要がなくなる。

また、これら上述の測色装置において、前記受光部は、前記放射光が入射され、前記少なくとも３つの互いに異なる前記分光応答度に応じた各光を射出する光学フィルタと、前記光学フィルタから射出された各光を受光して、前記少なくとも３つの互いに異なる前記分光応答度に応じた前記強度信号を出力する受光回路とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、光学フィルタと受光回路とを備えた受光部を持つ測色装置が提供される。

また、これら上述の測色装置において、前記受光部は、入射光におけるＣＩＥ表色系の三刺激値を出力する測色計であり、前記補正部で補正された前記第２視野角による信号強度をＣＩＥ表色系の三刺激値に変換する三刺激値変換部をさらに備えることを特徴とする。

この構成によれば、暗い階調であってもより精度よく三刺激値を測定することができる。

また、これら上述の測色装置において、前記受光部は、入射光におけるＲＧＢ値を出力する測色計であることを特徴とする。

この構成によれば、暗い階調であってもより精度よくＲＧＢ値を測定することができる。

また、これら上述の測色装置において、前記受光部は、互いに異なる第１ないし第３分光分布に応じた入射光における第１ないし第３分光放射輝度を出力する分光放射輝度計であること特徴とする。

この構成によれば、暗い階調であってもより精度よく分光放射輝度を測定することができる。

また、本発明の他の一態様にかかる測色方法は、液晶カラーディスプレイの輝度または色を測定する測色方法であって、所定の第１視野角で、前記液晶カラーディスプレイの放射光を受光し、少なくとも３つの互いに異なる分光応答度に応じた強度信号を出力する受光工程と、前記受光工程の前記各強度信号を前記液晶カラーディスプレイの複数の原色強度に関する情報に変換する変換工程と、前記原色強度に関する情報と予め記憶されている前記液晶カラーディスプレイに固有の原色ごとの変換係数とに基づいて、前記第１視野角による強度信号を所定の第２視野角による信号強度に補正する補正工程とを備えることを特徴とする。

このような構成の測色方法では、前記液晶カラーディスプレイの放射光を受光することによって得られた、少なくとも３つの互いに異なる分光応答度に応じた各強度信号が、前記液晶カラーディスプレイの複数の原色強度に関する情報に変換され、前記原色強度に関する情報と予め記憶されている前記液晶カラーディスプレイに固有の原色ごとの変換係数とに基づいて、前記第１視野角による強度信号が、前記第２視野角による信号強度に補正される。本発明にかかる測色方法は、このように前記第１視野角による強度信号を前記第２視野角による信号強度に補正するので、暗い階調であってもより精度よく測定することができる。

また、本発明にかかる他の一態様では、液晶表示装置の表示面における色を測定する測色装置と、前記測色装置の測定結果に基づいて前記液晶表示装置の表示面おける色を校正する表示制御装置とを備える液晶表示システムにおいて、前記測色装置は、これら上述の測色装置のうちのいずれかであることを特徴とする。

このような構成の液晶表示システムは、暗い階調であってもより精度よく液晶表示装置の表示面における校正を行うことができる。

本発明にかかる測色装置および測色方法は、暗い階調であってもより精度よく測定することができる。そして、本発明にかかる液晶表示システムは、暗い階調であってもより精度よく液晶表示装置の表示面における校正を行うことができる。

実施形態における液晶表示システムの外観構成を示す図である。 実施形態における液晶表示システムの構成を示すブロック図である。 補正係数を求める処理を示すフローチャートである。 基準器での三刺激値Ｘ、Ｙ、ＺをＲＧＢ相対値Ｒ、Ｇ、Ｂに変換する変換行列Ａを求める処理を示すフローチャートである。 センサユニットでの三刺激値Ｘ、Ｙ、ＺをＲＧＢ相対値Ｒ、Ｇ、Ｂに変換する変換行列Ｂを求める処理を示すフローチャートである。 実施形態のセンサユニットにおける補正係数テーブルを示す図である。 補正係数関数を示す図である。 実施形態におけるセンサユニットの動作を示すフローチャートである。 分光放射輝度計を用いる場合における補正係数を求める別の処理を示すフローチャートである。 分光放射輝度計を用いる場合におけるセンサユニットの動作を示すフローチャートである。

以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。

図１は、実施形態における液晶表示システムの外観構成を示す図である。図２は、実施形態における液晶表示システムの構成を示すブロック図である。

図１において、実施形態における液晶表示システムＳは、液晶表示装置３の色（例えば輝度および色度）を調整するものであり、液晶表示装置３の表示面３ａにおける色を測定する測色装置と、前記測色装置の測定結果に基づいて液晶表示装置３の表示面３ａおける色を校正する表示制御装置４とを備えて構成される。

液晶表示装置（液晶カラーディスプレイ、カラーＬＣＤ）３は、輝度および色度の校正を必要とする高品位な、液晶方式によるカラー表示装置である。

前記測色装置は、液晶表示装置３の輝度または色を測定する測色装置であって所定の第１視野角で液晶表示装置３の放射光を受光し、少なくとも３つの互いに異なる分光応答度に応じた強度信号を出力する受光部と、この受光部から出力された各強度信号を液晶表示装置３の複数の原色強度に関する情報に変換する変換部と、原色強度に関する情報と予め記憶されている液晶表示装置３に固有の原色ごとの変換係数とに基づいて、第１視野角による強度信号を所定の第２視野角による信号強度に補正する補正部とを備えて構成される。そして、本実施形態では、液晶表示装置３に固有の原色ごとの前記変換係数を予め記憶する補正係数記憶部をさらに備え、前記補正部は、この補正係数記憶部の変換係数を用いることによって、前記第１視野角による強度信号を前記第２視野角による信号強度に補正するものである。さらに、本実施形態では、例えば、前記受光部は、液晶表示装置３の放射光が入射され、少なくとも３つの互いに異なる分光応答度に応じた各光を射出する光学フィルタと、この光学フィルタから射出された各光を受光して、少なくとも３つの互いに異なる分光応答度に応じた強度信号を出力する受光回路とを備えて構成されている。

より具体的には、前記測色装置は、互いに異なる第１ないし第３分光分布に応じた入射光における第１ないし第３分光の第１ないし第３光強度に関する第１ないし第３分光強度信号を出力する受光部と、前記受光部から出力された第１ないし第３分光強度信号を液晶表示装置３のＲＧＢ値に関する第１ないし第３信号値に変換するＲＧＢ変換部と、液晶表示装置３の視野角特性に起因して生じる誤差を補正するように、前記第１ないし第３信号値を補正する補正部とを備えて構成される。そして、前記受光部は、入射光におけるＣＩＥ表色系の三刺激値を出力する測色計であり、前記補正部で補正された第１ないし第３信号値をＣＩＥ表色系の三刺激値に変換する三刺激値変換部をさらに備えている。より具体的には、前記受光部は、互いに異なる第１ないし第３分光分布に応じた入射光における第１ないし第３分光を射出する光学フィルタと、前記光学フィルタから射出された第１ないし第３分光を受光して、前記第１ないし第３分光の第１ないし第３光強度に関する第１ないし第３分光強度信号を出力する受光回路とを備えている。また、前記測色装置は、液晶表示装置３の視野角特性に起因して生じる誤差を補正するための補正係数を予め記憶する補正係数記憶部をさらに備え、前記補正部は、前記補正係数記憶部の補正係数を用いることによって前記第１ないし第３信号値を補正するものである。このような前記測色装置は、例えば、図１および図２に示す例では、センサユニット１とセンサ本体２とを備えて構成される。

センサユニット１は、センサ本体２に接続され、液晶表示装置３の表示面３ａから放射される光を受光し、液晶表示装置３の表示面３ａにおける輝度Ｌｖおよび色度ｘ、ｙを測定するセンサである。センサユニット１は、校正の際に、液晶表示装置３の表示面３ａに例えば吸着等によって貼り付けられ、装着される。

センサ本体２は、表示制御装置４に接続され、センサユニット１から入力された測定結果に基づいて液晶表示装置３の表示面３ａが予め設定された輝度Ｌｖ０および色度ｘ０、ｙ０となる校正量（調整量）を求める装置である。例えば、センサ本体２は、センサユニット１から入力された測定結果Ｌｖ、ｘ、ｙと予め設定された輝度Ｌｖ０および色度ｘ０、ｙ０とを比較することによって、両者の差分を前記校正量として求める。センサ本体２は、例えばパーソナルコンピュータやマイクロコンピュータ等のコンピュータによって構成される。

表示制御装置４は、図１および図２に示す例では、液晶表示装置３に接続され、センサ本体２から入力された校正量（調整量）に基づいて液晶表示装置３の表示面３ａにおける輝度Ｌｖおよび色度ｘ、ｙを校正（調整）する装置である。

これらセンサユニット１とセンサ本体２との間、センサ本体２と表示制御装置４との間および表示制御装置４と液晶表示装置３との間は、それぞれ例えばＵＳＢ等によって接続される。なお、表示制御装置４は、センサ本体２と一体に構成されてもよく、また、液晶表示装置３と一体に構成されてもよい。また、センサ本体２および表示制御装置４は、液晶表示装置３に組み込まれて一体に構成されてもよい。

前記センサユニット１をさらに説明すると、センサユニット１は、例えば、図２に示すように、赤外線吸収フィルタ１１と、フィルタ１２と、シリコンフォトダイオード（ＳＰＤ）１３と、電流−電圧変換回路（Ｉ／Ｖ変換回路）１４と、ゲイン切替回路１５と、アナログ−ディジタル変換回路（Ａ／Ｄ変換回路）１６と、演算制御部１７と、外部インタフェース回路１８と、記憶部１９とを備えて構成される。

赤外線吸収フィルタ１１は、少なくとも可視光を透過すると共に、赤外線を吸収するための光学フィルタである。一般に、シリコンフォトダイオードは、赤外線に対し感度を持つことから、赤外線吸収フィルタ１１は、シリコンフォトダイオード１３に入射される赤外線を除去するために設けられている。このため、赤外線吸収フィルタ１１は、シリコンフォトダイオード１３が感度を持つ赤外線を吸収するような遮断波長帯域を少なくとも有している。

フィルタ１２は、いわゆるＣＩＥ表色系における三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚにそれぞれ対応したＸフィルタ１２Ｘ、Ｙフィルタ１２ＹおよびＺフィルタ１２Ｚの各色フィルタを備えて構成される。より具体的には、Ｘフィルタ１２Ｘ、Ｙフィルタ１２ＹおよびＺフィルタ１２Ｚは、例えば、ＣＩＥ１９３１等色関数によって規定された分光分布（分光特性）に略一致するようにそれぞれ設計される。あるいは、Ｘフィルタ１２Ｘ、Ｙフィルタ１２ＹおよびＺフィルタ１２Ｚは、シリコンフォトダイオード１３Ｘ、シリコンフォトダイオード１３Ｙおよびシリコンフォトダイオード１３Ｚの各受光特性を併せて、前記分光分布（分光特性）に略一致するようにそれぞれ設計される。なお、ＣＩＥは、国際照明委員会のことである。

例えば、刺激値Ｘに対応する分光分布を持つＸフィルタを入射光が通過することによって、刺激値Ｘに対応する分光分布に応じた入射光における刺激値Ｘに対応する分光が得られる。すなわち、Ｘフィルタを入射光が通過することによって、刺激値Ｘに対応する分光分布で入射光が切り出され、刺激値Ｘに対応する分光が得られる。

なお、本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。

シリコンフォトダイオード１３は、受光した光強度に応じた電流を生成する光電変換素子であり、Ｘフィルタ１２Ｘ、Ｙフィルタ１２ＹおよびＺフィルタ１２Ｚにそれぞれ対応してシリコンフォトダイオード１３Ｘ、シリコンフォトダイオード１３Ｙおよびシリコンフォトダイオード１３Ｚが設けられている。

これら赤外線吸収フィルタ１１、フィルタ１２およびシリコンフォトダイオード１３は、ＸＹＺ受光センサ部１０ａを構成し、このＸＺＹ受光センサ部１０ａは、小型化および低コスト化の観点から、例えば集光レンズ等の光学系を備えていない広受光角の広角型センサである。

Ｉ／Ｖ変換回路１４は、シリコンフォトダイオード１３に接続され、シリコンフォトダイオード１３から入力された入力電流をその電流値に応じた電圧値の電圧に変換し、電圧信号として出力する回路である。Ｉ／Ｖ変換回路１４は、シリコンフォトダイオード１３Ｘ、シリコンフォトダイオード１３Ｙおよびシリコンフォトダイオード１３Ｚにそれぞれ対応してＩ／Ｖ変換回路１４Ｘ、Ｉ／Ｖ変換回路１４ＹおよびＩ／Ｖ変換回路１４Ｚが設けられる。

ゲイン切替回路１５は、Ｉ／Ｖ変換回路１４および演算制御部１７に接続され、演算制御部１７の制御に従ってＡ／Ｄ変換回路１６のダイナミックレンジに適応するようにそのゲイン（増幅率）を切り替えて、Ｉ／Ｖ変換回路１４から入力された電圧信号を増幅する増幅回路である。ゲイン切替回路１５は、Ｉ／Ｖ変換回路１４Ｘ、Ｉ／Ｖ変換回路１４ＹおよびＩ／Ｖ変換回路１４Ｚにそれぞれ対応してゲイン切替回路１５Ｘ、ゲイン切替回路１５Ｙおよびゲイン切替回路１５Ｚが設けられる。

Ａ／Ｄ変換回路１６は、ゲイン切替回路１５および演算制御部１７に接続され、演算制御部１７の制御に従ってゲイン切替回路１５から入力されたアナログ信号の電圧信号をその値に応じたディジタル値のディジタル信号に変換して出力する回路である。

これらＩ／Ｖ変換回路１４、ゲイン切替回路１５およびＡ／Ｄ変換回路１６は、信号変換部１０ｂを構成し、この信号変換部１０ｂは、ＸＹＺ受光センサ部１０ａから出力されるアナログ信号を、演算制御部１７で処理するためのディジタル信号へ変換する。

記憶部１９は、機能的に、校正係数を予め記憶する校正係数記憶部１９ａおよび補正係数を記憶する補正係数記憶部１９ｂを備え、センサユニット１の動作を制御する制御プログラム等の各種プログラム、及び、各種プログラムの実行に必要なデータやその実行中に生じるデータ等の各種データを記憶する回路である。校正係数は、ＸＹＺ受光センサ部１０ａによって測定された測定値が、予め規定された基準となる光源および測定器で値付けされた基準値に合わせ込むための係数である。例えば、所定条件の白色（例えば、６５００Ｋ、４０ｃｄ／ｍ^２等）で調整された前記基準光源の白、赤Ｒ、緑Ｇおよび青Ｂの各単色が測定され、公知の常套手段によって校正係数が求められる。補正係数は、液晶表示装置の視野角特性に起因して生じる誤差を補正するための係数である。記憶部１９は、例えば、演算制御部１７の所謂ワーキングメモリとなるＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性の記憶素子、ＲＯＭ（Read Only Memory）や書換え可能なＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の不揮発性の記憶素子を備えて構成される。

演算制御部１７は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理回路）およびその周辺回路を備えて構成され、センサユニット１の各部をその機能に従って制御し、センサユニット１全体の動作を制御する回路である。演算制御部１７は、機能的に、ゲイン制御部１７ａ、Ａ／Ｄ変換制御部１７ｂ、Ａ／Ｄカウント入力部１７ｃ、演算補正部１７ｄおよびデータ入出力部１７ｅを備えて構成される。

Ａ／Ｄカウント入力部１７ｃは、Ａ／Ｄ変換回路１６から出力される三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの各ディジタル信号（カウント値）を受け付けるものである。ゲイン制御部１７ａは、Ａ／Ｄ変換回路１６から出力される三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの各ディジタル信号（カウント値）に基づいて各ゲイン切替回路１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚの各ゲインＸ、Ｙ、Ｚをそれぞれ設定し、各ゲイン切替回路１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚの各ゲインＸ、Ｙ、Ｚを制御するものである。Ａ／Ｄ変換制御部１７ｂは、Ａ／Ｄ変換回路１６のサンプリング（Ａ／Ｄ変換のサンプルタイミング）を制御するものである。演算補正部１７ｄは、後述の処理手順に従って、記憶部１９に記憶されている校正係数および補正係数に基づいて三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの各ディジタル信号（カウント値）を校正および補正し、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの各ディジタル信号（カウント値）に基づいて輝度値Ｌｖおよび色度値ｘ、ｙを演算するものである。データ入出力部１７ｅは、外部インタフェース回路１８を介してセンサ本体２と通信を行うものである。

外部インタフェース回路１８は、演算処理部１７およびセンサ本体２に接続され、センサ本体２との間で通信信号を送受信するためのインタフェース回路であり、演算制御部１７の出力をセンサ本体２が受信可能な形式の通信信号に変換すると共にセンサ本体２から受信した通信信号を演算制御部１８が処理可能な形式のデータに変換する。

次に、このような構成の液晶表示システムＳにおける動作を説明する。まず、ＸＹＺ受光センサ部１０ａでは、校正時に液晶表示装置３の表示面３ａに装着されると、液晶表示装置３の表示面３ａから放射された光が入射光として入射され、赤外線吸収フィルタ１１によって入射光から赤外線が除去される。この赤外線が除去された入射光は、Ｘフィルタ１２Ｘ、Ｙフィルタ１２ＹおよびＺフィルタ１２Ｚにそれぞれ入射され、これらＸフィルタ１２Ｘ、Ｙフィルタ１２ＹおよびＺフィルタ１２Ｚを通過することによって分光される。この各分光光は、シリコンフォトダイオード１３Ｘ、シリコンフォトダイオード１３Ｙおよびシリコンフォトダイオード１３Ｚにそれぞれ入射され、これらシリコンフォトダイオード１３Ｘ、シリコンフォトダイオード１３Ｙおよびシリコンフォトダイオード１３Ｚによって受光され、光電変換される。本実施形態では、Ｘフィルタ１２Ｘ、Ｙフィルタ１２ＹおよびＺフィルタ１２Ｚが、あるいはシリコンフォトダイオード１３Ｘ、シリコンフォトダイオード１３Ｙおよびシリコンフォトダイオード１３Ｚと併せて、上述したように、ＣＩＥ１９３１等色関数によって規定された分光特性を略持つようにそれぞれ設計されていることから、シリコンフォトダイオード１３は、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚに対応した各値Ｘ、Ｙ、Ｚを出力することができ、ＺＹＸ受光センサ部１０ａは、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを直接読み取ることができる色刺激値直読方式の受光センサを構成している。

前記各分光光を前記シリコンフォトダイオード１３Ｘ、シリコンフォトダイオード１３Ｙおよびシリコンフォトダイオード１３Ｚによってそれぞれ光電変換することによって得られた前記各分光光に対応する各電流は、各入力電流としてＩ／Ｖ変換回路１４Ｘ、Ｉ／Ｖ変換回路１４ＹおよびＩ／Ｖ変換回路１４Ｚへそれぞれ入力され、各電圧信号に変換され、ゲイン切替回路１５Ｘ、ゲイン切替回路１５Ｙおよびゲイン切替回路１５Ｚをそれぞれ介して単体のＡ／Ｄ変換回路１６へ入力される。ゲイン切替回路１５Ｘ、ゲイン切替回路１５Ｙおよびゲイン切替回路１５Ｚでは、それぞれ、演算制御部１７のゲイン制御部１７ａから入力されるゲイン制御信号に応じてそのゲインがＡ／Ｄ変換回路１６のダイナミックレンジに適応するように調整される。ゲイン制御部１７ａは、Ａ／Ｄ変換回路１６の出力に基づいてゲイン切替回路１５のゲインを設定し、ゲイン切替回路１５のゲインを制御する。すなわち、ゲイン制御部１７ａは、ゲイン切替回路１５Ｘから入力されたアナログの電圧信号をＡ／Ｄ変換回路１６によって変換したディジタル値に基づいてゲイン切替回路１５ＸのゲインＸを設定し、ゲイン切替回路１５ＸのゲインＸを制御する。ゲイン制御部１７ａは、ゲイン切替回路１５ＹのゲインＹおよびゲイン切替回路１５ＺのゲインＺも、同様に、それぞれ制御する。単体のＡ／Ｄ変換回路１６は、Ａ／Ｄ変換制御部１７ｂによってサンプリングが制御され、ゲイン切替回路１５Ｘ、ゲイン切替回路１５Ｙおよびゲイン切替回路１５Ｚのそれぞれから入力された各電圧信号を、マルチプレックス動作によって順次に、予め設定された所定のサンプリング周期で、ディジタル信号へ変換する。この変換された各ディジタル信号は、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの各ディジタル信号（カウント値）としてＡ／Ｄ変換回路１６から演算制御部１７へ出力される。

演算制御部１７では、Ａ／Ｄ変換回路１６から出力された三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの各ディジタル信号（カウント値）は、Ａ／Ｄカウント入力部１７ｃによって受け付けられ、演算補正部１７ｄによって、後述の処理手順に従って、記憶部１９に記憶されている校正係数および補正係数に基づいて校正および補正され、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの各ディジタル信号（カウント値）に基づいて輝度値Ｌｖおよび色度値ｘ、ｙが演算される。そして、この輝度値Ｌｖおよび色度値ｘ、ｙがデータ入出力部１７ｅによって外部インタフェース回路１８を介してセンサ本体２へ送信される。

センサ本体２では、センサユニット１から輝度値Ｌｖおよび色度値ｘ、ｙが入力されると、液晶表示装置３の表示面３ａが予め設定された輝度および色度となるように、これら測定結果に基づいて校正量（調整量）が求められ、この求められた校正量がセンサ本体２から表示制御装置４へ出力される。表示制御装置４では、センサ本体２から校正量が入力されると、この校正量に基づいて液晶表示装置３の表示面３ａにおける輝度および色度を校正する制御信号が生成され、この制御信号が表示制御装置４から液晶表示装置３へ出力される。液晶表示装置３では、この制御信号が入力されると、この制御信号に従って輝度および色度が校正される。

次に、補正処理について説明する。補正処理では、まず、補正係数が求められ、この補正係数が記憶部１９の補正係数記憶部１９ｂに格納される。そして、測定対象の液晶表示装置３の表示面３ａの測定が実際に行われ、前記補正係数によって補正されつつ、液晶表示装置３の表示面３ａの輝度値Ｌｖおよび色度値ｘ、ｙが求められる。

図３は、補正係数を求める処理を示すフローチャートである。図４は、基準器での三刺激値Ｘ、Ｙ、ＺをＲＧＢ相対値Ｒ、Ｇ、Ｂに変換する変換行列Ａを求める処理を示すフローチャートである。図５は、センサユニットでの三刺激値Ｘ、Ｙ、ＺをＲＧＢ相対値Ｒ、Ｇ、Ｂに変換する変換行列Ｂを求める処理を示すフローチャートである。図６は、第１実施形態のセンサユニットにおける補正係数テーブルを示す図である。図７は、補正係数関数を示す図である。図７（Ａ）は、赤Ｒの補正係数関数Ｋｒを示し、図７（Ｂ）は、緑Ｇの補正係数関数Ｋｇを示し、そして、図７（Ｃ）は、青Ｂの補正係数関数Ｋｂを示す。なお、各補正係数関数Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｂは、規格化され、相対値で示されている。図８は、第１実施形態におけるセンサユニットの動作を示すフローチャートである。

補正係数は、次の処理手順によって求められる。図３において、まず、ステップＳ１１で初期設定が行われる。この初期設定では、ループ変数ｉの初期化が行われ、ループ変数ｉに階調数ｎが設定される（ｉ＝ｎ）。階調数ｎは、補正係数を求めるために用いられる液晶表示装置３の階調数であり、例えば、２５６である。続いて、ステップＳ１２では、液晶表示装置３がループ変数ｉの値に応じた階調の白色に設定され、表示面３ａに前記階調の白色が表示される。続いて、ステップＳ１３では、前記階調の白色を表示している液晶表示装置３の表示面３ａが基準器によって測定され、ループ変数ｉにおける三刺激値Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉが測定される。この基準器は、人間の眼でものを見る場合と同様に、測定対象から比較的離れた位置から比較的狭い視野角で測定する望遠型の測定装置であって、センサユニット１を校正するために、基準（原器）として使用される三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを出力可能な測定装置である。なお、添え字ｉは、ループ変数ｉにおける値であることを示しており、以下も同様である。続いて、ステップＳ１４では、この基準器で測定することによって得られたループ変数ｉにおける三刺激値Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉが、変換行列Ａによって赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの各相対値に変換され、ループ変数ｉにおけるＲＧＢ相対値Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉが求められる。

ここで、変換行列Ａを求める処理手順について説明する。図４において、ステップＳ２１では、前記液晶表示装置３が最大階調２５５である場合に、前記液晶表示装置３が階調Ｒ＝２５５、Ｇ＝０、Ｂ＝０に設定され、前記階調の色を表示している晶表示装置３の表示面３ａが前記基準器によって測定され、階調Ｒ＝２５５、Ｇ＝０、Ｂ＝０における三刺激値Ｘｒ、Ｙｒ、Ｚｒが測定される。続いて、ステップＳ２２では、前記液晶表示装置３が階調Ｒ＝０、Ｇ＝２５５、Ｂ＝０に設定され、前記階調の色を表示している晶表示装置３の表示面３ａが前記基準器によって測定され、階調Ｒ＝０、Ｇ＝２５５、Ｂ＝０における三刺激値Ｘｇ、Ｙｇ、Ｚｇが測定される。続いて、ステップＳ２３では、前記液晶表示装置３が階調Ｒ＝０、Ｇ＝０、Ｂ＝２５５に設定され、前記階調の色を表示している晶表示装置３の表示面３ａが前記基準器によって測定され、階調Ｒ＝０、Ｇ＝０、Ｂ＝２５５における三刺激値Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂが測定される。そして、ステップＳ２４では、これら各階調における三刺激値Ｘｒ、Ｙｒ、Ｚｒ；Ｘｇ、Ｙｇ、Ｚｇ；Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂから式１によって表される行列が求められ、変換行列Ａとされる。このようなステップＳ２１ないしステップＳ２４の各処理によって、基準器での三刺激値Ｘ、Ｙ、ＺをＲＧＢ相対値Ｒ、Ｇ、Ｂに変換する変換行列Ａが求められる。

図３に戻って、ステップＳ１５では、ステップＳ１２の処理によって前記階調の白色を表示している液晶表示装置３の表示面３ａが、センサユニット１によって測定され、ループ変数ｉにおける三刺激値Ｘｓｉ、Ｙｓｉ、Ｚｓｉが測定される。このセンサユニット１は、本処理手順によって求められた補正係数を格納すべきセンサユニット１である。続いて、ステップＳ１６では、このセンサユニット１で測定することによって得られたループ変数ｉにおける三刺激値Ｘｓｉ、Ｙｓｉ、Ｚｓｉが、変換行列Ｂによって赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの各相対値に変換され、ループ変数ｉにおけるＲＧＢ相対値Ｒｓｉ、Ｇｓｉ、Ｂｓｉが求められる。

ここで、変換行列Ｂを求める処理手順について説明する。図５において、ステップＳ３１では、前記液晶表示装置３が最大階調２５５である場合に、前記液晶表示装置３が階調Ｒ＝２５５、Ｇ＝０、Ｂ＝０に設定され、前記階調の色を表示している晶表示装置３の表示面３ａが前記センサユニット１によって測定され、階調Ｒ＝２５５、Ｇ＝０、Ｂ＝０における三刺激値Ｘｓｒ、Ｙｓｒ、Ｚｓｒが測定される。続いて、ステップＳ３２では、前記液晶表示装置３が階調Ｒ＝０、Ｇ＝２５５、Ｂ＝０に設定され、前記階調の色を表示している晶表示装置３の表示面３ａが前記センサユニット１によって測定され、階調Ｒ＝０、Ｇ＝２５５、Ｂ＝０における三刺激値Ｘｓｇ、Ｙｓｇ、Ｚｓｇが測定される。続いて、ステップＳ３３では、前記液晶表示装置３が階調Ｒ＝０、Ｇ＝０、Ｂ＝２５５に設定され、前記階調の色を表示している晶表示装置３の表示面３ａが前記センサユニット１によって測定され、階調Ｒ＝０、Ｇ＝０、Ｂ＝２５５における三刺激値Ｘｓｂ、Ｙｓｂ、Ｚｓｂが測定される。そして、ステップＳ３４では、これら各階調における三刺激値Ｘｓｒ、Ｙｓｒ、Ｚｓｒ；Ｘｓｇ、Ｙｓｇ、Ｚｓｇ；Ｘｓｂ、Ｙｓｂ、Ｚｓｂから式２によって表される行列が求められ、変換行列Ｂとされる。このようなステップＳ３１ないしステップＳ３４の各処理によって、センサユニット１での三刺激値Ｘｓ、Ｙｓ、ＺｓをＲＧＢ相対値Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓに変換する変換行列Ｂが求められる。

図３に戻って、ステップＳ１７では、次の階調における各値を求めるべく、ループ変数ｉを１つだけデクリメントする（ｉ←ｉ−１）。そして、すべての階調に対する各値が求められたか否かを判定するべく、このデクリメントしたループ変数ｉが０であるか否かが判断される。この判断の結果、ループ変数ｉが０である場合（ＹＥＳ）には、すべての階調に対する各値が求められたと判断され、ステップＳ１８の処理が実行される一方、ループ変数ｉが０ではない場合（ＮＯ）には、次の階調ｉにおける各値を求めるべく、処理がステップＳ１２へ戻される。

ステップＳ１８では、各階調ｉのそれぞれについて、センサユニット１でのＲＧＢ相対値Ｒｓｉ、Ｇｓｉ、Ｂｓｉに対する基準器でのＲＧＢ相対値Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉの比Ｋｒｉ、Ｋｇｉ、Ｋｂｉが求められ、この比が補正係数Ｋｒｉ、Ｋｇｉ、Ｋｂｉとされる。すなわち、階調ｉにおける赤Ｒの補正係数Ｋｒｉは、式３−１によって求められ、階調ｉにおける緑Ｇの補正係数Ｋｇｉは、式３−２によって求められ、そして、階調ｉにおける青Ｂの補正係数Ｋｂｉは、式３−３によって求められる。
Ｋｒｉ＝Ｒｉ／Ｒｓｉ ・・・（３−１）
Ｋｇｉ＝Ｇｉ／Ｇｓｉ ・・・（３−２）
Ｋｂｉ＝Ｂｉ／Ｂｓｉ ・・・（３−３）

このような処理手順によって、高輝度（例えば２５６）から低輝度（例えば０）まで各階調ｉ（ｉ＝０、１、２、・・・、ｎ）における補正係数Ｋｒｉ、Ｋｇｉ、Ｋｂｉが求められる。

例えば、赤Ｒの補正係数Ｋｒは、参照値（階調ｉ）の関数であり、図７（Ａ）に示すように、参照値が０から約０．３２６までの範囲では０から約０．８４３まで比較的急激に増加し、そして、参照値が約０．３２６から約０．８９８までの範囲では約０．８４３から約０．９９７まで比較的緩やかに増加している。緑Ｇの補正係数Ｋｇは、参照値（階調ｉ）の関数であり、図７（Ｂ）に示すように、参照値が０から約０．３４０までの範囲では０から約０．８３３まで比較的急激に増加し、そして、参照値が約０．３４０から約０．９２９までの範囲では約０．８３３から約０．９９９まで比較的緩やかに増加している。青Ｂの補正係数Ｋｂは、参照値（階調ｉ）の関数であり、図７（Ｃ）に示すように、参照値が０から約０．３５９までの範囲では０から約０．８５０まで比較的急激に増加し、そして、参照値が約０．３５９から約０．９７８までの範囲では約０．８５０から約１．００６まで比較的緩やかに増加している。

このような処理手順によって求められた階調ごとの各補正係数Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｂが記憶部１９の補正係数記憶部１９ｂに格納され、記憶される。補正係数記憶部１９ｂには、図７に示すプロファイルを表した、あるいは近似した関数を求めることによって、補正係数Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｂは、関数形式で記憶されてもよいが、本実施形態では、図６に示すように、参照値Ｒ、Ｇ、Ｂと補正係数Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｂとの対応関係を示す補正係数テーブル（ルックアップテーブル形式）で記憶される。この図６に示す補正係数テーブルでは、例えば、赤Ｒの参照値Ｒ＝０．０２４５の場合に、赤Ｒの補正係数Ｋｒ＝０．２８１であり、緑Ｇの参照値Ｇ＝０．０２５２の場合に、緑Ｇの補正係数Ｋｇ＝０．２９１であり、そして、青Ｂの参照値Ｂ＝０．０３４１の場合に、青Ｂの補正係数Ｋｂ＝０．２６１である。

なお、このようなルックアップテーブル形式で各補正係数Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｂが補正係数記憶部１９ｂに格納されている場合において、補正係数テーブルに無い参照値に対する補正係数Ｋが必要となった場合には、例えば、直線近似や多項式近似等の所定の近似方法を用いた補間処理によって、補正係数テーブルに無い参照値に対する補正係数Ｋが算出される。

このように本実施形態では、補正係数Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｂが予め補正係数記憶部１９ｂに記憶されているので、測定対象の液晶表示装置３の実際の測定開始前に改めて補正係数Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｂを求める必要がなく、実際の測定を迅速に開始することができる。またこのようにメーカ側で補正係数Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｂを求めて予め補正係数記憶部１９ｂに格納しておくことも可能であり、ユーザは、煩雑な補正係数Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｂの測定を行う必要がなくなる。

なお、このような補正係数Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｂの測定および記憶部への保存は、本実施形態では、例えば製造段階や出荷段階でメーカ側で行われるが、測定対象の液晶表示装置３に対する実際の測定に先だって、ユーザ側で行われてもよい。ユーザ側で行うことによって、液晶表示装置３の特性が例えば経年変化等によって変化した場合でも適切に対処することができ、より適切に補正を行うことが可能となる。

また、このような補正係数Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｂは、一般に、液晶表示装置３の機種ごとに異なることが多いため、液晶表示装置３の機種ごとの補正係数Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｂが複数記憶部１９の補正係数記憶部１９ｂに記憶され、測定対象の液晶表示装置３に対する実際の測定の際に、前記測定対象の液晶表示装置３の機種に応じて選択されるように液晶表示システムＳが構成されてもよい。例えば、センサ本体２における図略の入力装置からユーザの選択指示を受け付けるように液晶表示システムＳが構成される。

次に、液晶表示装置３の表示面３ａにおける輝度Ｌｖおよび色度ｘ、ｙの測定処理について説明する。図８において、まず、ステップＳ４１では、測定対象である液晶表示装置３の表示面３ａが測定され、補正前の三刺激値Ｘ’、Ｙ’、Ｚ’が求められる。より具体的には、測定対象の液晶表示装置３の表示面３ａにおける輝度Ｌｖおよび色度ｘ、ｙの測定が開始されると、液晶表示装置３の表示面３ａから放射された光が入射光としてセンサユニット１へ入射され、上述した各処理によってＡ／Ｄ変換回路１６から三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの各ディジタル信号（カウント値）が出力される。これら三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの各ディジタル信号（カウント値）は、演算制御部１７のＡ／Ｄカウント入力部１７ｃによって受け付けられ、記憶部１９の校正係数記憶部１９ａに記憶されている校正係数を用いて演算補正部１７ｄによって校正され、補正前の三刺激値Ｘ’、Ｙ’、Ｚ’が求められる。

続いて、ステップＳ４２では、補正前の三刺激値Ｘ’、Ｙ’、Ｚ’は、演算補正部１７ｄによって、変換行列Ｂを用いてＲＧＢ相対値Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’に変換され、ＲＧＢ相対値Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’が求められる。これら各ＲＧＢ相対値Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’が図６や図７に示す各Ｒ、Ｇ、Ｂの各参照値である。

続いて、ステップＳ４３では、この変換されたＲＧＢ相対値Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’は、演算補正部１７ｄによって、記憶部１９の補正係数記憶部１９ｂに記憶されている補正係数Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｂを用いて補正される。より具体的には、ＲＧＢ相対値Ｒ’を赤Ｒの参照値として、記憶部１９の補正係数記憶部１９ｂに記憶されている補正係数テーブルが検索され、ＲＧＢ相対値Ｒ’に対応する補正係数Ｋｒが取得され、この補正係数ＫｒとＲＧＢ相対値Ｒ’とを乗算することによって補正後の赤ＲのＲＧＢ値Ｒが求められる（Ｒ＝Ｋｒ×Ｒ’）。同様に、ＲＧＢ相対値Ｇ’を緑Ｇの参照値として、記憶部１９の補正係数記憶部１９ｂに記憶されている補正係数テーブルが検索され、ＲＧＢ相対値Ｇ’に対応する補正係数Ｋｇが取得され、この補正係数ＫｇとＲＧＢ相対値Ｇ’とを乗算することによって補正後の緑ＧのＲＧＢ値Ｇが求められる（Ｇ＝Ｋｇ×Ｇ’）。そして、同様に、ＲＧＢ相対値Ｂ’を青Ｂの参照値として、記憶部１９の補正係数記憶部１９ｂに記憶されている補正係数テーブルが検索され、ＲＧＢ相対値Ｂ’に対応する補正係数Ｋｂが取得され、この補正係数ＫｂとＲＧＢ相対値Ｂ’とを乗算することによって補正後の青ＢのＲＧＢ値Ｂが求められる（Ｂ＝Ｋｂ×Ｂ’）。

続いて、ステップＳ４４では、この補正されたＲＧＢ値Ｒ、Ｇ、Ｂは、演算補正部１７ｄによって、変換行列Ｂの逆行列Ｂ^−１を用いて補正後の三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚに変換され、補正後の三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚが求められる。

続いて、ステップＳ４５では、補正後の三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚが測定値として演算補正部１７から出力される。

なお、輝度値Ｌｖおよび色度値ｘ、ｙは、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを用いて次の式（４−１）〜式（４−３）によってそれぞれ算出される。
ｘ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ） ・・・（４−１）
ｙ＝Ｙ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ） ・・・（４−２）
Ｌｖ＝Ｙ ・・・（４−３）

以上のように、本実施形態におけるセンサユニット１では、ＸＹＺ受光センサ部１０ａから信号変換部１０ｂを介して出力される三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚが、演算補正部１７ｄによって、液晶表示装置３のＲＧＢ値に変換され、この変換後の、液晶表示装置のＲＧＢ値が、演算補正部１７ｄによって、液晶表示装置３の視野角特性に起因して生じる誤差を補正するように補正される。このように液晶表示装置３のＲＧＢ値を補正するので、本実施形態におけるセンサユニット１は、暗い階調であってもより精度よく測定することができる。このため、本実施形態における液晶表示システムＳは、暗い階調であってもより精度よく液晶表示装置３の表示面３ａにおける校正を行うことができる。

そして、本実施形態では、前記補正後における液晶表示装置のＲＧＢ値が、再び、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚに変換される。このため、本実施形態におけるセンサユニット１は、暗い階調であってもより精度よく三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを測定することができる。

なお、上述の実施形態において、センサユニット１は、受光部として、入射光におけるＣＩＥ表色系の三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを出力するＸＹＺ受光センサ部１０ａを備えて構成されたが、センサユニット１は、受光部として、入射光におけるＲＧＢ値Ｒ、Ｇ、Ｂを出力する測色計を備えて構成されてもよい。このように構成することによって、センサユニット１は、暗い階調であってもより精度よくＲＧＢ値を測定することが可能となる。

また、上述の実施形態において、センサユニット１は、受光部として、互いに異なる第１ないし第３分光分布に応じた入射光における第１ないし第３分光放射輝度を出力する分光放射輝度計を備えて構成されてもよい。このように構成することによって、センサユニット１は、受光角を規制する光学系を備えていなくても、暗い部分の階調で、より精度よく分光放射輝度を測定することが可能となる。

この受光部として分光放射輝度計を用いる場合におけるセンサユニット１の補正処理についてさらに説明する。

図９は、分光放射輝度計を用いる場合における補正係数を求める別の処理を示すフローチャートである。図１０は、分光放射輝度計を用いる場合におけるセンサユニットの動作を示すフローチャートである。

まず、補正係数Ｃｒ（λ、ｐ）、Ｃｇ（λ、ｐ）、Ｃｂ（λ、ｐ）を求める処理手順について説明する。図９において、ステップＳ５１では、液晶表示装置３を赤Ｒ、緑Ｇおよび青Ｂそれぞれの最大の階調で発光させ、基準器となる分光放射器時計によってそのそれぞれの分光放射輝度Ｌｖｒ（λ）、Ｌｖｇ（λ）およびＬｖｂ（λ）が測定される。より具体的には、この処理は、図４に示すフォローチャートに類似し、まず、前記液晶表示装置３が最大階調２５５である場合に、前記液晶表示装置３が階調Ｒ＝２５５、Ｇ＝０、Ｂ＝０に設定され、前記階調の色を表示している晶表示装置３の表示面３ａが前記基準器によって測定され、階調Ｒ＝２５５、Ｇ＝０、Ｂ＝０における分光放射輝度Ｌｖｒ（λ）が測定される。続いて、前記液晶表示装置３が階調Ｒ＝０、Ｇ＝２５５、Ｂ＝０に設定され、前記階調の色を表示している晶表示装置３の表示面３ａが前記基準器によって測定され、階調Ｒ＝０、Ｇ＝２５５、Ｂ＝０における分光放射輝度Ｌｖｇ（λ）が測定される。続いて、前記液晶表示装置３が階調Ｒ＝０、Ｇ＝０、Ｂ＝２５５に設定され、前記階調の色を表示している晶表示装置３の表示面３ａが前記基準器によって測定され、階調Ｒ＝０、Ｇ＝０、Ｂ＝２５５における分光放射輝度Ｌｖｂ（λ）が測定される。

そして、ステップＳ５２では、赤Ｒ、緑Ｇおよび青Ｂにおいてｉに応じた階調を順次に変化させて、センサユニット１としての対象の分光放射輝度計による測定値Ｌｖｒ（λ、ｉ）、Ｌｖｇ（λ、ｉ）、Ｌｖｂ（λ、ｉ）と、前記基準器の分光放射輝度計による測定値Ｌｖ０ｒ（λ、ｉ）、Ｌｖ０ｇ（λ、ｉ）、Ｌｖ０ｂ（λ、ｉ）とが測定され、これら前記対象の分光放射輝度計による測定値と前記基準器の分光放射輝度計による測定値との比Ｃｒ（λ、ｉ）、Ｃｇ（λ、ｉ）、Ｃｂ（λ、ｉ）が補正係数として求められる。より具体的には、この処理は、図３に示すフォローチャートに類似し、まず、初期設定が行われ、ループ変数ｉの初期化が行われ、ループ変数ｉに階調数ｎが設定される（ｉ＝ｎ）。続いて、液晶表示装置３がループ変数ｉの値に応じた階調のＲ、Ｇ、Ｂの単色に設定され、表示面３ａに前記階調のＲ、Ｇ、Ｂの単色が表示される。続いて、前記階調の単色を表示している液晶表示装置３の表示面３ａが前記基準器の分光放射輝度計によって測定され、ループ変数ｉにおける分光放射輝度Ｌｖ０ｒｉ（λ、ｉ）、Ｌｖ０ｇｉ（λ、ｉ）、Ｌｖ０ｂｉ（λ、ｉ）が測定される。続いて、前記階調の白色を表示している液晶表示装置３の表示面３ａが前記対象の分光放射輝度計によって測定され、ループ変数ｉにおける分光放射輝度Ｌｖｒｉ（λ、ｉ）、Ｌｖｇｉ（λ、ｉ）、Ｌｖｂｉ（λ、ｉ）が測定される。続いて、次の階調に対する各値を求めるべく、ループ変数ｉを１つだけデクリメントする（ｉ←ｉ−１）。そして、すべての階調に対する各値が求められたか否かを判定するべく、このデクリメントしたループ変数ｉが０であるか否かが判断される。この判断の結果、ループ変数ｉが０ではない場合（ＮＯ）には、次の階調ｉに対する各値を求めるべく、処理が初期設定の次の処理へ戻され、一方、ループ変数ｉが０である場合（ＹＥＳ）には、すべての階調に対する各値が求められたと判断され、補正係数Ｃｒｉ（λ、ｉ）、Ｃｇｉ（λ、ｉ）、Ｃｂｉ（λ、ｉ）が求められる。すなわち、各階調ｉのそれぞれについて、センサユニット１での分光放射輝度Ｌｖｒｉ（λ、ｉ）、Ｌｖｇｉ（λ、ｉ）、Ｌｖｂｉ（λ、ｉ）に対する前記基準器での分光放射輝度Ｌｖ０ｒｉ（λ、ｉ）、Ｌｖ０ｇｉ（λ、ｉ）、Ｌｖ０ｂｉ（λ、ｉ）の比が求められ、この比が補正係数Ｃｒｉ（λ、ｉ）、Ｃｇｉ（λ、ｉ）、Ｃｂｉ（λ、ｉ）とされる。つまり、階調ｉにおける赤Ｒの補正係数Ｃｒｉ（λ、ｉ）は、式５−１によって求められ、階調ｉにおける緑Ｇの補正係数Ｃｇｉ（λ、ｉ）は、式５−２によって求められ、そして、階調ｉにおける青Ｂの補正係数Ｃｂｉ（λ、ｉ）は、式５−３によって求められる。
Ｃｒｉ（λ、ｉ）＝Ｌｖｒｉ（λ、ｉ）／Ｌｖ０ｒｉ（λ、ｉ） ・・・（５−１）
Ｃｇｉ（λ、ｉ）＝Ｌｖｇｉ（λ、ｉ）／Ｌｖ０ｇｉ（λ、ｉ） ・・・（５−２）
Ｃｂｉ（λ、ｉ）＝Ｌｖｂｉ（λ、ｉ）／Ｌｖ０ｂｉ（λ、ｉ） ・・・（５−１）

このような処理手順によって、高輝度（例えば２５６）から低輝度（例えば０）まで各階調ｉ（ｉ＝０、１、２、・・・、ｎ）における補正係数Ｃｒｉ（λ、ｉ）、Ｃｇｉ（λ、ｉ）、Ｃｂｉ（λ、ｉ）が求められる。

そして、このような処理手順によって求められた階調ごとの各補正係数Ｃｒｉ（λ、ｉ）、Ｃｇｉ（λ、ｉ）、Ｃｂｉ（λ、ｉ）が記憶部１９の補正係数記憶部１９ｂに例えばテーブル形式で格納され、記憶される。

次に、液晶表示装置３の表示面３ａにおける輝度Ｌｖおよび色度ｘ、ｙの測定処理について説明する。図１０において、まず、ステップＳ６１では、測定対象である液晶表示装置３の表示面３ａが測定され、補正前の分光放射輝度Ｌｖ（λ）’が求められる。続いて、ステップＳ６２では、演算補正部１７ｄによって、Ｗｒ’・Ｌｖｒ（λ）＋Ｗｇ’・Ｌｖｇ（λ）＋Ｗｂ’・Ｌｖｂ（λ）が、この補正前の分光放射輝度Ｌｖ（λ）’と略一致するような（この補正前の分光放射輝度Ｌｖ（λ）’に最も近い）係数Ｗｒ’、Ｗｇ’、Ｗｂ’が求められる。このＷｒ’、Ｗｇ’、Ｗｂ’は、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの階調に相当する。続いて、ステップＳ６３では、演算補正部１７ｄによって、各波長λでＷｒ’・Ｌｖｒ（λ）、Ｗｇ’・Ｌｖｇ（λ）およびＷｂ’・Ｌｖｂ（λ）と略一致するような（各波長λでＷｒ’・Ｌｖｒ（λ）、Ｗｇ’・Ｌｖｇ（λ）およびＷｂ’・Ｌｖｂ（λ）に最も近い）Ｌｖｒ（λ，ｉｒ）、Ｌｖｇ（λ，ｉｇ）およびＬｖｂ（λ，ｉｂ）が求められる。そして、ステップＳ６４では、演算補正部１７ｄによって、補正後の分光放射輝度Ｌｖ（λ）として、Ｃｒ（λ、ｉｒ）・Ｗｒ’・Ｌｖｒ（λ）＋Ｃｇ（λ、ｉｇ）・Ｗｇ’・Ｌｖｇ（λ）＋Ｃｂ（λ、ｉｂ）・Ｗｂ’・Ｌｖｂ（λ）（＝Ｌｖ（λ））が求められる。

このような動作によって、センサユニット１は、受光角を規制する規制光学系無しでも暗い階調の領域で、より精度よく分光放射輝度Ｌｖ（λ）を測定することが可能となる。

本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。

Ｓ 液晶表示システム
１ センサユニット
２ センサ本体
３ 液晶表示装置
４ 表示制御装置
１０ａ ＸＹＺ受光センサ部
１０ｂ 信号変換部
１１ 赤外線吸収フィルタ
１２ フィルタ
１３ シリコンフォトダイオード
１４ 電流電圧変換回路
１５ ゲイン切替回路
１６ アナログ−ディジタル変換回路
１７ 演算制御部
１７ａ ゲイン制御部
１７ｂ Ａ／Ｄ変換制御部
１７ｃ Ａ／Ｄカウント入力部
１７ｄ 演算補正部
１７ｅ データ入出力部
１８ 外部インタフェース回路
１９ 記憶部
１９ａ 校正係数記憶部
１９ｂ 補正係数記憶部

Claims (8)

1. 液晶カラーディスプレイの輝度または色を測定する測色装置であって、
   所定の第１視野角で、前記液晶カラーディスプレイの放射光を受光し、少なくとも３つの互いに異なる分光応答度に応じた強度信号を出力する受光部と、
   前記受光部から出力された各強度信号を前記液晶カラーディスプレイの複数の原色強度に関する情報に変換する変換部と、
   前記原色強度に関する情報と予め記憶されている前記液晶カラーディスプレイに固有の原色ごとの変換係数とに基づいて、前記第１視野角による強度信号を所定の第２視野角による信号強度に補正する補正部とを備えること
   を特徴とする測色装置。
2. 前記液晶カラーディスプレイに固有の原色ごとの前記変換係数を予め記憶する補正係数記憶部をさらに備え、
   前記補正部は、前記補正係数記憶部の前記変換係数を用いることによって、前記第１視野角による強度信号を前記第２視野角による信号強度に補正すること
   を特徴とする請求項１に記載の測色装置。
3. 前記受光部は、
   前記放射光が入射され、前記少なくとも３つの互いに異なる前記分光応答度に応じた各光を射出する光学フィルタと、
   前記光学フィルタから射出された各光を受光して、前記少なくとも３つの互いに異なる前記分光応答度に応じた前記強度信号を出力する受光回路とを備えること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の測色装置。
4. 前記受光部は、入射光におけるＣＩＥ表色系の三刺激値を出力する測色計であり、
   前記補正部で補正された前記第２視野角による信号強度をＣＩＥ表色系の三刺激値に変換する三刺激値変換部をさらに備えること
   を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の測色装置。
5. 前記受光部は、入射光におけるＲＧＢ値を出力する測色計であること
   を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の測色装置。
6. 前記受光部は、互いに異なる第１ないし第３分光分布に応じた入射光における第１ないし第３分光放射輝度を出力する分光放射輝度計であること
   特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の測色装置。
7. 液晶カラーディスプレイの輝度または色を測定する測色方法であって、
   所定の第１視野角で、前記液晶カラーディスプレイの放射光を受光し、少なくとも３つの互いに異なる分光応答度に応じた強度信号を出力する受光工程と、
   前記受光工程の前記各強度信号を前記液晶カラーディスプレイの複数の原色強度に関する情報に変換する変換工程と、
   前記原色強度に関する情報と予め記憶されている前記液晶カラーディスプレイに固有の原色ごとの変換係数とに基づいて、前記第１視野角による強度信号を所定の第２視野角による信号強度に補正する補正工程とを備えること
   を特徴とする測色方法。
8. 液晶カラーディスプレイの表示面における色を測定する測色装置と、
   前記測色装置の測定結果に基づいて前記液晶カラーディスプレイの表示面おける色を校正する表示制御装置とを備える液晶表示システムにおいて、
   前記測色装置は、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の測色装置であること
   を特徴とする液晶表示システム。

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