JP2015121507A - 測定装置、キャリブレーション装置、及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】暗色を測定精度を維持しながら短時間で測定し、校正処理全体のより一層の時間短縮を実現する。【解決手段】表示装置の画面からの光を検出するセンサから検出値を取得する取得手段と、前記取得手段から取得する検出値に基づき前記表示装置の表示特性の測定値を求める測定手段と、を有する測定装置であって、前記センサは、所定の精度で検出するために必要な測定時間が光の強度によって変化する特性を有しており、前記測定手段は、前記表示装置が第１の表示条件で画像表示する場合の表示特性の測定値を、前記第１の表示条件とは異なる表示条件であって前記測定時間が第１の表示条件で画像表示する場合より短くなる複数の第２の表示条件で前記表示装置に画像表示させたときに前記取得手段から取得する検出値に基づいて求めることを特徴とする測定装置。【選択図】図３

Description

本発明は、測定装置、キャリブレーション装置、及び表示装置に関するものである。

近年、印刷・製版用原稿作成、フォトレタッチ、医用画像閲覧など様々な用途において、液晶ディスプレイをはじめとする表示装置には、高精度な色再現が求められるようになっている。このような表示装置では、精度を保つため、校正（キャリブレーション）と呼ばれる処理が行われる。

校正を行う項目としては、輝度、白色点、ガンマ等がある。輝度は、表示装置の画面の明るさである。白輝度は白表示時の輝度、黒輝度は黒表示時の輝度である。白色点とは、白表示のときの色度点である。ガンマとは、表示装置に入力される画像信号と実際に画面上に表示される画像の輝度との関係を表す指数関数の特性値であり、一般的な表示装置では２．２又は１．８の値を取る。

校正は測色器とＰＣ（パーソナルコンピュータ）にインストールされた校正プログラムを用いて行うことができる。測色器は、入射する光量を測定し、測定結果を表示特性値としてＰＣに送信するものであり、測定対象の表示装置の画面上に密着させて、又は一定の距離を置いて設置して使用する。測色器にはフィルタ型と分光型の２種類が存在し、高精度な測定には分光型が用いられる。測色器が出力する表示特性値の種類は、ＸＹＺ三刺激値や分光特性が知られている。ＸＹＺ三刺激値はＣＩＥ（国際照明委員会）で規定される、表示装置に依存しない色の尺度である。分光特性とは、波長毎の強度値の集合として表される、分光放射輝度又は分光強度である。ＸＹＺ三刺激値はＣＩＥ（国際照明委員会）で規定される等色関数を用いて分光特性から計算することができる。

校正プログラムは、前記測色器から取得した測定値に基づき、測定値と目標値との乖離を縮小するように、ＰＣから表示装置へ出力する画像信号又は表示装置内の表示制御回路の動作を調整する。具体的な校正方法としては、測色器による測定値が、各校正項目に対して設定した目標値に一致するまで、測定と調整を繰り返す手順が知られている。例えばガンマの場合、（０，０，０），（８，８，８），（１６，１６，１６），…（２５５，２５５，２５５）といった代表的な階調のＲＧＢ値を持つカラーパッチを表示し、ＸＹＺ三刺激値を測定する。そして、目標ガンマ値、カラーパッチのＲＧＢ値、白表示時のＸＹＺ三刺激値、黒表示時のＸＹＺ三刺激値から導き出される各階調の目標ＸＹＺ三刺激値が測定値に一致するように測定と調整を繰り返す。

校正処理は、表示装置を市場に出荷する前に表示装置のメーカーによって、又はユーザによる表示装置の使用が開始されてからはユーザによって、行われる。前者の場合は多数の表示装置を校正する必要があるため、後者の場合は校正によるユーザ作業の中断時間を削減するため、短時間で校正処理を行えることが求められている。

校正時間の大部分を占めるのは、測色器による測定時間である。特にガンマ、黒輝度の調整時に必要な、暗色（低輝度色）の測定には、ＳＮ比が低下しないよう測色器内のイメージセンサの露光時間を長く取らなければならず、数秒から数十秒の時間がかかる。このため、校正全体の長時間化を招いてしまう。図１０に表示装置の表示面の輝度と、必要な測定時間との関係を示す。表示面輝度と測定時間は反比例の関係にあり、輝度が低くなると急激に測定時間が長くなってしまう。測定対象の輝度が予め判っていない状況では、測定対象が暗色であることを想定して測定時間を設定する必要がある。そのため、実際には
測定対象が明色（高輝度色）であった場合には不必要に長い測定時間をかけることになり非効率であった。

これに対し、特許文献１には、ＩＣＣ（International Color Consortium）プロファイル等に予め格納した定義情報に基づいて表示輝度を推定し、最適な測定時間を測色器に設定し、測定を行う技術が開示されている。これにより、複数色のカラーパッチの測定において、どの色の測定にも一律に暗色の測定に要する測定時間を設定することによる校正処理の時間短縮を図っている。

特開２０１０−２３７３５０号公報

しかしながら、上述した従来の技術では、明色については余分にかかっていた測定時間を短縮できるものの、暗色になるほど短縮効果が少ない。そこで、本発明は、暗色を測定精度を維持しながら短時間で測定し、校正処理全体のより一層の時間短縮を実現することを目的とする。

本発明は、表示装置の画面からの光を検出するセンサから検出値を取得する取得手段と、
前記取得手段から取得する検出値に基づき前記表示装置の表示特性の測定値を求める測定手段と、
を有する測定装置であって、
前記センサは、所定の精度で検出するために必要な測定時間が光の強度によって変化する特性を有しており、
前記測定手段は、前記表示装置が第１の表示条件で画像表示する場合の表示特性の測定値を、前記第１の表示条件とは異なる表示条件であって前記測定時間が第１の表示条件で画像表示する場合より短くなる複数の第２の表示条件で前記表示装置に画像表示させたときに前記取得手段から取得する検出値に基づいて求めることを特徴とする測定装置である。

本発明は、表示装置の画面からの光を検出するセンサから検出値を取得する取得工程と、
前記取得工程で取得する検出値に基づき前記表示装置の表示特性の測定値を求める測定工程と、
を有する測定装置の制御方法であって、
前記センサは、所定の精度で検出するために必要な測定時間が光の強度によって変化する特性を有しており、
前記測定工程では、前記表示装置が第１の表示条件で画像表示する場合の表示特性の測定値を、前記第１の表示条件とは異なる表示条件であって前記測定時間が第１の表示条件で画像表示する場合より短くなる複数の第２の表示条件で前記表示装置に画像表示させたときに前記取得工程で取得する検出値に基づいて求めることを特徴とする測定装置の制御方法である。

本発明によれば、暗色を測定精度を維持しながら短時間で測定し、校正処理全体のより一層の時間短縮を実現することができる。

表示装置と実施例１に係る校正装置との概略構成を示す図。 実施例１に係る校正装置の構成要素を示すブロック図。 実施例１に係る校正プログラムの構成要素を示すブロック図。 実施例１に係る校正プログラムの処理フローを示す図。 表示装置の発光原理を示す概念図。 短縮可能な測定時間を表す図。 実施例２に係る温度補償テーブルを表す図。 実施例２に係る校正プログラムの構成要素を示すブロック図。 実施例２に係る校正プログラムの処理フローを示す図。 表示装置の輝度と測定時間を示す図。

（実施例１）
以下、本発明の実施例１に係る表示システムについて説明する。
実施例１では、表示装置と、表示装置の分光特性を測定する測定装置による測定結果に基づき表示装置を校正する校正装置（キャリブレーション装置）と、から構成される表示システムへの本発明の適用例を説明する。測定装置は、異なるバックライト輝度で異なるカラーパッチを表示した場合の分光特性を計３種類測定し、その３種の分光特性に基づいて、任意のバックライト輝度における、任意のカラーパッチの分光特性の測定値を導出する。

図１は、実施例１に係る表示システムの構成を示す概略図である。このシステムは校正装置１００と校正対象である表示装置１１０により構成される。校正装置１００は、ＰＣ１０１とＰＣ１０１に接続された測色器１０２により構成される。測色器１０２は表示装置１１０の画面からの光を検出するセンサであり、所定の精度で検出するために必要な測定時間（受光時間）が検出する光の強度によって変化する特性を有するものとする。すなわち、図１０のように、測定対象の輝度が低いほど、所定の精度で検出するために必要な測定時間が増大する特性を有する。ＰＣ１０１と表示装置１１０との間では画像信号と制御信号が伝送される。画像信号は表示装置１１０に表示する画像の画像信号であり、例えばDisplay Port、ＤＶＩ（Digital Visual Interface）等の画像伝送インタフェースを用いて伝送される。また、制御信号はＰＣ１０１から表示装置１１０のバックライト輝度を変更したり、表示制御回路を調整したりするための信号である。制御信号は例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Interface）、Ethernet(登録商標）等の通信インタフェースを用
いて送受信が行われる。なお、制御信号は例えばＤＤＣ／ＣＩ（Display Data Channel/Command Interface）等のインタフェース技術を用いて、画像信号と重畳させ、一本の物理ケーブルで伝送してもよい。校正装置１００と表示装置１１０との間の信号の送受信方法は上記の例に限られない。

図２は、ＰＣ１０１内の構成要素を表すブロック図である。
記憶装置２０１は、校正プログラム２０２が格納される不揮発性の記憶装置であり、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive），ＳＳＤ（Solid State Drive）等が用いられる。
校正プログラム２０２は、実施例１に係る校正処理を行うソフトウェアである。
メインメモリ２０３は、校正プログラム２０２や処理に用いる変数の情報等を格納する一時的な記憶領域である。
ＣＰＵ２０４は、ＰＣ１０１において、各種制御処理を担うＣＰＵ（Central Processor Unit）であり、記憶装置２０１に格納された校正プログラム２０２をメインメモリ２０３にロードし、実行する。

画像出力部２０５は、校正プログラム２０２が生成するパッチ画像の画像信号を画像伝送インタフェースを用いて表示装置１１０に出力する。
インタフェース部２０６は、ＰＣ１０１と、測色器１０２及び表示装置１１０と、を接続するインタフェースである。
記憶装置２０１〜インタフェース部２０６の各構成要素同士は内部バス２０７によって相互に接続され、データの送受信が内部バス２０７を介して実行される。

図３は、校正プログラム２０２内の構成要素を表すブロック図である。
校正制御部３０１は、ユーザからの目標値入力、校正開始及び終了の指示を受け付け、輝度調整部３０２及びガンマ調整部３０３における調整処理の開始及び終了を制御する。
輝度調整部３０２は、輝度調整に必要なカラーパッチＲＧＢ値を保持し、測定部３０４にカラーパッチの測定を指示し、結果として取得した測定値を基に、表示装置１１０内の表示制御回路の輝度調整値を生成し、調整値出力部３０６に調整値の書き込みを指示する。

ガンマ調整部３０３は、輝度調整部３０２と同様に、ガンマ調整に必要なカラーパッチＲＧＢ値を保持し、測定部３０４、演算部３０５、調整値出力部３０６に指示を行い、ガンマ調整値を表示装置１１０に書き込む。

測定部３０４は、輝度調整部３０２、ガンマ調整部３０３からの指示に基づき、カラーパッチ画像（色票）を生成し、図２の画像出力部２０５からカラーパッチ画像の画像信号を出力する。また測定部３０４は、図２の測色器１０２からカラーパッチを表示装置１１０に表示させたときの検出値を取得し、表示装置１１０の表示特性の測定値として分光特性値を求める。測定部３０４は、必要に応じて演算部３０５に演算指示を行い、結果として取得した分光特性値からＸＹＺ三刺激値を計算し、輝度調整部３０２又はガンマ調整部３０３に通知する。

演算部３０５は、測定部３０４から取得した分光特性値から測定対象の分光特性値を演算する。
調整値出力部３０６は、輝度調整部３０２又はガンマ調整部３０３で生成された輝度調整値又はガンマ調整値を図２の表示装置１１０に書き込む。

次に、図４のフローチャートを用いて、校正プログラム２０２が、ガンマ調整を行う場合の処理詳細について説明する。実施例１では、表示装置１１０が第１の表示条件で画像表示する場合の表示特性（分光特性）の測定値を、第１の表示条件とは異なる複数の第２の表示条件で表示装置１１０に実際に画像表示させたときの測色器１０２による検出値に基づいて求める。

実施例１では、表示条件は、表示装置１１０のバックライト輝度及び表示装置１１０に表示させる色票（カラーパッチ）の階調値（画素値）の組み合わせにより指定されるものとする。
第１の表示条件は、第１のバックライト輝度及び第１の階調値により指定されるものとする。第１の表示条件が測定対象の表示条件である。

また、複数の第２の表示条件は、第１のバックライト輝度及び第２の階調値の組み合わせ、第２のバックライト輝度及び第１の階調値の組み合わせ、第２のバックライト輝度及び第２の階調値の組み合わせによりそれぞれ指定される３つの表示条件を含むものとする。ここで、第２の階調値は第１の階調値より高く、第２のバックライト輝度は第１のバックライト輝度より高い。実施例１の測色器１０２は、上述のように測定対象の表示輝度が低いほど測定時間が長くかかるため、上記第２の表示条件で画像表示した場合の各々では
、第１の表示条件で画像表示する場合より、測定時間が短くなる。

また、実施例１では、色票の階調値（カラーパッチの画素値）が異なる複数の第１の表示条件について、分光特性の測定値を複数の第２の表示条件での実測値に基づく計算により求める例を示す。これは、複数の第１の表示条件での分光特性の測定値に基づくキャリブレーションを行うためであり、必ずしも複数の第１の表示条件について、分光特性の測定値を複数の第２の表示条件での実測値に基づく計算により求めることに限らない。

以下では、例として次の条件において測定を行う場合を説明する。
表示装置１１０はバックライトの輝度レベル値を変更することによりバックライト輝度を変更可能であり、輝度レベル値を設定可能な範囲は０〜５００とする。表示装置１１０に入力される画像信号は各画素についてそれぞれＲＧＢ値で（０，０，０）〜（２５５，２５５，２５５）の値を取るものとする。

測定対象となるカラーパッチ、すなわち第１のカラーパッチの画素値（第１の階調値）は、（０，０，０），（１６，１６，１６），…，（２５５，２５５，２５５）の順に全１６種類とする。測定対象のバックライト発光強度（第１のバックライト輝度）は、バックライト輝度レベル値１００とする。

また、第２のカラーパッチの画素値（第２の階調値）は表示装置１１０に入力可能な画像の最も輝度レベルが高い白（最大階調値）、つまりＲＧＢ（２５５，２５５，２５５）を用いる。第２のバックライト輝度は、最大輝度であるバックライト輝度レベル値５００とする。すなわち、第２の階調値は第１の階調値より高く、第２のバックライト輝度は第１のバックライト輝度より高い。

図４のフローチャートは、校正制御部３０１がガンマ調整部３０３に対しガンマ調整開始を指示した時点で開始する。
ステップＳ４０１において、ガンマ調整部３０３は、測定対象である第１のカラーパッチの画素値を決定する。前述の１６種類のＲＧＢ値から未測定の値を用いる。

ステップＳ４０２において、測定部３０４は、測定対象の第１の表示条件が所定の暗色条件であるか判定する。ここでは、測定部３０４は、ステップＳ４０１で決定した測定対象カラーパッチが暗色かどうかを判定する。所定の閾値、例えば（１０，１０，１０）より低いＲＧＢ値を持つカラーパッチを暗色と判定する。暗色の場合はステップＳ４０３の処理を行う。暗色でない場合はステップＳ４１２の処理を行う。なお、判定方法は上記に限定するものではなく、例えば測定対象バックライト輝度と測定対象カラーパッチのＲＧＢ値から表示装置１１０の画面上の表示輝度（表示面輝度）を推定し、表示面輝度が所定の閾値を下回る場合に暗色と判定してもよい。また、測定対象バックライト輝度が閾値より低い場合に暗色と判定してもよい。また、複数の第２の表示条件で画像表示する場合に要する測色器１０２による測定時間の合計が、測定対象の第１の表示条件で画像表示する場合に要する測定時間よりも短い場合に、暗色と判定してもよい。

ステップＳ４０３において、測定部３０４は、第２のカラーパッチ画像、すなわちＲＧＢ（２５５，２５５，２５５）の一様白色画像を生成し、画像出力部２０５を通して表示装置１１０へ出力する。このとき、バックライト輝度は第１のバックライド輝度、すなわちバックライト輝度レベル値１００であるとする。

ステップＳ４０４において、測定部３０４は、インタフェース部２０６を通して測色器１０２へ測色指示を送信し、表示装置１１０の表示面について第１の分光特性を測定する。
ステップＳ４０５において、測定部３０４は、インタフェース部２０６を通して表示装置１１０へバックライト輝度変更指示を送信し、表示装置１１０のバックライト輝度レベル値を第２のバックライト輝度、すなわちバックライト輝度レベル値５００に変更する。

ステップＳ４０６において、測定部３０４は、第２のカラーパッチ画像、すなわちＲＧＢ（２５５，２５５，２５５）の一様白色画像を生成し、画像出力部２０５を通して表示装置１１０へ出力する。
ステップＳ４０７において、測定部３０４は、インタフェース部２０６を通して測色器１０２へ測色指示を送信し、表示装置１１０の表示面について第２の分光特性を測定する。

ステップＳ４０８において、測定部３０４は、第１のカラーパッチ画像を生成し、画像出力部２０５を通して表示装置１１０へ出力する。
ステップＳ４０９において、測定部３０４は、インタフェース部２０６を通して測色器１０２へ測色指示を送信し、表示装置１１０の表示面について第３の分光特性を測定する。

ステップＳ４１０において、測定部３０４は、インタフェース部２０６を通して表示装置１１０へバックライト輝度変更指示を送信し、表示装置１１０のバックライト輝度レベル値を第１のバックライト輝度、すなわちバックライト輝度レベル値１００に戻す。

ステップＳ４１１において、演算部３０５は、ステップＳ４０２で測定した第１の分光特性、Ｓ４０５で測定した第２の分光特性、Ｓ４０７で測定した第３の分光特性から、測定対象の分光特性を算出する。上記のように、
第１の分光特性Ｓ_１（λ）は、第１のバックライト輝度（測定対象：１００）で第２のカラーパッチ（白パッチ）を表示したときの分光特性である。
第２の分光特性Ｓ_２（λ）は、第２のバックライト輝度（最大輝度：５００）で第２のカラーパッチ（白パッチ）を表示したときの分光特性である。
第３の分光特性Ｓ_３（λ）は、第２のバックライト輝度（最大輝度：５００）で第１のカラーパッチ（測定対象パッチ）を表示したときの分光特性である。
測定対象の分光特性Ｓ_ｔ（λ）は、第１のバックライト輝度（測定対象：１００）で第１のカラーパッチ（測定対象パッチ）を表示する場合の分光特性である。
測定対象の分光特性Ｓ_ｔ（λ）は実測せず、以下の式（１）により算出する。

Ｓ_ｔ（λ）＝Ｓ_１（λ）／Ｓ_２（λ）×Ｓ_３（λ） ・・・（１）

ステップＳ４１２において、測定部３０４は、第１のカラーパッチ画像を生成し、画像出力部２０５を通して表示装置１１０へ出力する。
ステップＳ４１３において、測定部３０４は、インタフェース部２０６を通して測色器１０２へ測色指示を送信する。そして、表示装置１１０の表示面について第１のバックライト輝度で第１のカラーパッチを表示したときの分光特性、すなわち測定対象の分光特性Ｓ_ｔ（λ）を測定する。

ステップＳ４１４において、測定部３０４は、ステップＳ４１１又はＳ４１３で算出した分光特性Ｓ_ｔ（λ）から、ＸＹＺ刺激値を求める。この計算は等色関数を用いて以下のように求めることができる。ここで、ｎは測定した分光特性の波長数、Δλは測定した分光特性の波長幅、

は等色関数である。

なお、第２の分光特性値は、表示装置１１０の経時劣化、設置環境の温度変化が起こらない限り一定と考えられる。従って、一旦図４の処理フローにより暗色カラーパッチを測定した後、続けて同一又は異なる暗色カラーパッチを測定する場合には、第２の分光特性値を測定するステップである、ステップＳ４０６、Ｓ４０７はスキップしてもよい。すなわち、複数の第２の表示条件において、第２の階調値（ＲＧＢ（２５５，２５５，２５５））を共通とする。そして、いずれかの（例えば初回の）第１の表示条件での測定値を求める際に取得した第２の表示条件での検出値のうち、第２のバックライト輝度及び第２の階調値により指定される表示条件での検出値を、他の第１の表示条件での測定値を求める際にも用いる。

同様に、第１の分光特性値は、表示装置１１０の経時劣化、設置環境の温度変化、及び測定対象のバックライト輝度の変更が発生しない限り一定と考えられる。従って、一旦図４の処理フローにより暗色カラーパッチを測定した後、続けて同一のバックライト輝度で同一又は異なる暗色カラーパッチを測定する場合には、第１の分光特性値を測定するステップである、ステップＳ４０３、Ｓ４０４はスキップしてもよい。すなわち、複数の第２の表示条件において、第２の階調値（ＲＧＢ（２５５，２５５，２５５））を共通とする。そして、いずれかの（例えば初回の）第１の表示条件での測定値を求める際に取得した第２の表示条件での検出値のうち、第１のバックライト輝度及び第２の階調値により指定される表示条件での検出値を、他の第１の表示条件での測定値を求める際にも用いる。

ステップＳ４１５において、ガンマ調整部３０３は、測定すべきカラーパッチ（実施例１の場合は１６種類のカラーパッチ）を、全て測定済みかどうか判定する。測定済みの場合はステップＳ４１６の処理を行い、未測定のカラーパッチがある場合はステップＳ４０１の処理に戻る。
ステップＳ４１６において、ガンマ調整部３０３は、カラーパッチ１６種類の測定値より、調整値を算出する。この調整値は例えば入力ＲＧＢ値に対する出力ＲＧＢ値を格納したＬＵＴ（ルックアップテーブル）の形式で生成される。
ステップＳ４１７において、調整値出力部３０６は、ステップＳ４１５で生成した調整値を、インタフェース部２０６を通して表示装置１１０へ書き込む。

なお、以上ではガンマ調整を行う場合について説明したが、輝度調整を行う場合も同様の処理フローとなる。ガンマ調整との違いはガンマ調整部３０３が担う処理が輝度調整部
３０２で行われる点、及び測定対象となるカラーパッチの種類及び数、調整値の内容及び算出方法である。ガンマや輝度以外の校正項目に関しても、その校正項目が暗色の測定を必要とする場合、実施例１の処理方法は応用可能である。

次に、図５を用いて、実施例１による測定方法が、測定精度を保つ原理について説明する。図５は、バックライトを有する表示装置１１０における発光成分を表した概念図である。表示装置１１０はバックライト５０１と表示パネル５０２により構成される。バックライト５０１は背面から表示パネル５０２を照明する光源である。バックライト５０１は、例えばＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp：冷陰極管），ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）などの発光体により構成される。表示パネル５０２はバッ
クライト５０１の光源から発せられた光の透過率を調節することで画像を表示する。表示パネル５０２は、例えば液晶とカラーフィルタにより構成され、液晶は電圧印加により配向を変化させることで階調を表現し、カラーフィルタは色素の吸収を利用して各画素の透過光をＲ、Ｇ、Ｂの３原色にして、加法混色により色彩を表現する。バックライト５０１から発せられた光は表示パネル５０２を画素毎の透過率で透過して観察者５０３に観察される。

表示装置１１０より発光される光の分光特性Ｓ（λ）は、バックライト５０１の分光特性をＢ（λ）、表示パネル５０２の分光透過特性をＴ（λ）とすると、以下の式で表すことができる。なおλは波長を表す。

Ｓ（λ）＝Ｂ（λ）×Ｔ（λ） ・・・（３）

ここで、第１のバックライト輝度におけるバックライト５０１の分光特性をＢ_１（λ）、第２のバックライト輝度におけるバックライト５０１の分光特性をＢ_２（λ）とする。第１のカラーパッチ表示時の表示パネル５０２の分光透過率をＴ_１（λ）、第２のカラーパッチ表示時の表示パネル５０２の分光透過率をＴ_２（λ）とするる。この場合、第１の分光特性Ｓ_１（λ）、第２の分光特性Ｓ_２（λ）、第３の分光特性Ｓ_３（λ）はそれぞれ以下の式で表すことができる。

Ｓ_１（λ）＝Ｂ_１（λ）×Ｔ_２（λ） ・・・（４）
Ｓ_２（λ）＝Ｂ_２（λ）×Ｔ_２（λ） ・・・（５）
Ｓ_３（λ）＝Ｂ_２（λ）×Ｔ_１（λ） ・・・（６）

式（４）、（５）、（６）より、式（１）を導くことができる。

Ｓ_ｔ（λ）＝Ｂ_１（λ）×Ｔ_１（λ）
＝Ｂ_１（λ）／Ｂ_２（λ）×Ｂ_２（λ）×Ｔ_１（λ）
＝Ｓ_１（λ）／Ｓ_２（λ）×Ｓ_３（λ） ・・・（１）

つまり、第１の分光特性と第２の分光特性の比Ｓ_１（λ）／Ｓ_２（λ）は、第1のバッ
クライト輝度と第２のバックライト輝度におけるバックライト分光特性の比Ｂ_１（λ）／Ｂ_２（λ）に等しい。そのため、これに第２のバックライト輝度における第１のカラーパッチ表示時の分光特性Ｓ_３（λ）を乗じることで、第１の分光特性Ｓ_１（λ）から第３の分光特性Ｓ_３（λ）と同様の測定精度で測定対象の分光特性Ｓ_ｔ（λ）を求めることができる。

次に、図６を用いて、実施例１の測定方法により得られる、測定時間の短縮効果につい
て説明する。
実施例１では、測定に長時間かかる暗色パッチ表示時の分光特性Ｓ_ｔ（λ）の実測を行わず、より短時間で測定可能な明色パッチ表示時の分光特性Ｓ_１（λ）、Ｓ_２（λ）、Ｓ_３（λ）の実測値から演算によりＳ_ｔ（λ）を求める。これにより測定対象の暗色パッチ表示時の分光特性Ｓ_ｔ（λ）の測定時間を短縮する。

Ｓ_１（λ）、Ｓ_２（λ）、Ｓ_３（λ）、Ｓ_ｔ（λ）についてそれぞれ実測する場合、十分な測定精度を保つために必要な測定時間をそれぞれｔ_１、ｔ_２、ｔ_３、ｔ_ｔとする。ｔ_１、ｔ_２は白パッチ表示時であるため、表示装置１１０の表示面の輝度は高く、測定時間の大小関係にはｔ_ｔ＞＞ｔ_１、ｔ_ｔ＞＞ｔ_２が成り立つ。また、表示面輝度と測定時間は反比例の関係にあり、暗色においては少ない輝度差で測定時間に大きな差が出る。そのため、図６に示すように同じ暗色パッチでもバックライトを最大輝度とした場合の分光特性Ｓ_３（λ）の測定に必要な時間ｔ_３は、バックライトを測定対象の輝度（＜最大輝度）とした場合の分光特性Ｓ_ｔ（λ）の測定に必要な時間ｔ_ｔより十分に小さい。すなわち、ｔ_ｔ＞＞ｔ_３の大小関係が成り立つ傾向がある。この場合、ｔ_１＋ｔ_２＋ｔ_３＜ｔ_ｔとなるため、測定時間の短縮が可能となる。
本発明により短縮できる測定時間Δｔは以下の式で表すことができる。

Δｔ＝ｔ_ｔ−（ｔ_１＋ｔ_２＋ｔ_３） ・・・（７）

なお、第２のバックライト輝度が第１のバックライト輝度に比べ十分高く設定できない場合、あるいは第１のカラーパッチの輝度レベルが高い場合、ｔ_ｔとｔ_３の差が小さくなり、ｔ_１＋ｔ_２＋ｔ_３＞ｔ_ｔとなる可能性がある。しかし、実施例１では、測定対象のバックライト輝度及び測定対象カラーパッチのＲＧＢ値に基づいて、ｔ_１＋ｔ_２＋ｔ_３とｔ_ｔの大小関係に応じてＳ_１（λ）、Ｓ_２（λ）、Ｓ_３（λ）を実測するか、Ｓ_ｔ（λ）を実測するかの判定を行う（ステップＳ４０２）。これにより、測定時間がかえって延びることを抑制できる。
また、前述のように、複数種類の暗色を測定する場合、第１の分光特性及び第２の分光特性は繰り返し測定する必要がないため、測定対象の暗色が多いほど、時間短縮の効果は大きくなる。

以上述べたように、実施例１では、短時間で測定可能な比較的明るい色の分光特性に基づいて暗色の分光特性を算出することで、測定精度を維持しつつ短時間で暗色を測定できる。これによりディスプレイの校正全体にかかる時間の短縮を実現することが可能となる。

（実施例２）
以下、本発明の実施例２に係る表示装置及びその制御方法について説明する。実施例１と同様の機能・要素・処理には同じ符号を付し、説明は省略する。
温度特性（透過率特性の温度依存性）が大きな表示パネルを表示装置に用いている場合、バックライト輝度を変更すると、バックライト周辺の温度変化の影響を受け、表示パネルの透過率が変化してしまう事象が起こり得る。この事象は、表示装置内部で熱対流しやすい構造の表示装置で起こり易い。例えばバックライト輝度をそれまでに比べ大きく変更し、バックライトから表示パネルへの熱移動が十分に進展する程度の時間が経過してから当該変更後のバックライト輝度での測定を行うような場合に顕著となる。

実施例２では、表示パネルの温度変化に伴う表示パネルの透過率変化を、温度補償テーブルを用いた補正により補償し、測定精度の低下を抑制する。
図７は、実施例２に係る温度補償テーブルの例である。温度補償テーブルはバックライ
ト輝度レベルに対する波長毎の分光特性値の補正係数を格納したテーブルである。実施例２ではバックライト輝度レベルとしているが、バックライトの発光強度を示す特性値であれば、他の特性値、例えば表示面の白輝度実測値などを用いてもよい。また、表示装置に表示パネル表面の温度を測定する温度センサを設け、温度補償テーブルは温度センサ値に対する波長毎の分光特性値の補正係数を格納する形式としてもよい。図７の例では、バックライト輝度レベル値１００の場合を基準とした補正係数を温度補償テーブルに格納している。

図８は実施例２に係る校正プログラム２０２内の構成要素を表すブロック図である。実施例１で説明した図３の校正プログラム２０２との相違点は、測定部３０４が温度補償テーブル８０１から補正係数を取得して測定値を補正する点である。
温度補償テーブル８０１は、表示装置１１０の出荷前に測定したデータを基に、校正プログラム２０２に予め格納される。

次に、図９のフローチャートを用いて、実施例２に係る校正プログラム２０２が、ガンマ調整を行う場合の処理詳細について説明する。実施例１で説明した図４のフローチャートとの相違点は、ステップＳ４１１の後にステップＳ９０１を実行する点である。

ステップＳ９０１において、校正プログラム２０２は、第２のバックライト輝度における輝度レベル値と温度補償テーブルとから波長毎の補正係数を決定し、ステップＳ４１１で算出した分光特性に乗じる。第２のバックライト輝度における輝度レベルをＬ_２、補正係数をＣ（Ｌ，λ）とすると、補正後の分光特性値Ｓ_ｔ（λ）’は以下の式により求められる。

Ｓ_ｔ（λ）’＝Ｓ_ｔ（λ）×Ｃ（Ｌ_２，λ） ・・・（８）

実施例２では、表示パネルの透過率の温度特性や表示装置の内部構造などの要因により、バックライト輝度の変更にともなって表示パネルの分光透過率が変わってしまうような場合でも、分光特性の補正を行うことで、測定精度を維持することが可能となる。

なお上記実施例ではＰＣ１０１が校正プログラム２０２を有する構成を例示したが、表示装置１１０が校正プログラム２０２を有する構成でもよい。その場合、表示装置１１０に、校正プログラム２０２を記憶する記憶装置２０１、校正プログラム２０２の各処理を実行するＣＰＵ２０４、測色器１０２との間で測定指示及び測定結果の通信を行うインタフェース部２０６等が備わる。また、校正プログラム２０２は、可搬メモリやハードディスク、光ディスク等の外部記憶媒体から、或いは有線又は無線の通信手段を介して、ＰＣ１０１や表示装置１１０に読み込まれる構成でも良い。

実施例では測色器１０２により表示装置の表示面の分光特性を測定する場合を説明したが、本発明は、測定対象の表示特性と、その表示特性を十分な精度で測定するために必要な時間と、の関係が図１０に示すような輝度に応じた関係になっている場合に適用できる。すなわち、測定対象の表示特性が、長い測定時間を要する場合、実測せず、短い測定時間で済む他の所定の表示特性を複数種類実測し、当該複数種類の実測結果に基づき、測定対象の表示特性を計算により求める。高精度の測定に要する測定時間の輝度に応じた変化が図１０に示すように低輝度で著しく長くなる場合には、本発明の方法により測定対象の表示特性の実測に代えて複数回の実測を行っても、複数回の実測に要する時間の合計の方が短くなる。

＜その他の実施形態＞
記憶装置に記録されたプログラムを読み込み実行することで前述した実施形態の機能を実現するシステムや装置のコンピュータ（又はＣＰＵ、ＭＰＵ等のデバイス）によっても、本発明を実施することができる。また、例えば、記憶装置に記録されたプログラムを読み込み実行することで前述した実施形態の機能を実現するシステムや装置のコンピュータによって実行されるステップからなる方法によっても、本発明を実施することができる。この目的のために、上記プログラムは、例えば、ネットワークを通じて、又は、上記記憶装置となり得る様々なタイプの記録媒体（つまり、非一時的にデータを保持するコンピュータ読取可能な記録媒体）から、上記コンピュータに提供される。したがって、上記コンピュータ（ＣＰＵ、ＭＰＵ等のデバイスを含む）、上記方法、上記プログラム（プログラムコード、プログラムプロダクトを含む）、上記プログラムを非一時的に保持するコンピュータ読取可能な記録媒体は、いずれも本発明の範疇に含まれる。

１０１：ＰＣ、１０２：測色器、１１０：表示装置、２０２：校正プログラム、３０４：測定部、３０５：演算部

Claims (22)

1. 表示装置の画面からの光を検出するセンサから検出値を取得する取得手段と、
   前記取得手段から取得する検出値に基づき前記表示装置の表示特性の測定値を求める測定手段と、
   を有する測定装置であって、
   前記センサは、所定の精度で検出するために必要な測定時間が光の強度によって変化する特性を有しており、
   前記測定手段は、前記表示装置が第１の表示条件で画像表示する場合の表示特性の測定値を、前記第１の表示条件とは異なる表示条件であって前記測定時間が第１の表示条件で画像表示する場合より短くなる複数の第２の表示条件で前記表示装置に画像表示させたときに前記取得手段から取得する検出値に基づいて求めることを特徴とする測定装置。
2. 前記複数の第２の表示条件で画像表示する場合の前記測定時間の合計は、前記第１の表示条件で画像表示する場合の前記測定時間より短い請求項１に記載の測定装置。
3. 前記測定手段は、前記第１の表示条件が、前記表示装置の表示輝度が閾値より小さくなる所定の暗色条件である場合に、前記表示装置が前記第１の表示条件で画像表示する場合の表示特性の測定値を、前記複数の第２の表示条件で前記表示装置に画像表示させたときに取得した検出値に基づいて求める請求項１又は２に記載の測定装置。
4. 前記測定手段は、前記求めた測定値を、前記表示装置の表示特性の温度特性に基づき補正する請求項１〜３のいずれか１項に記載の測定装置。
5. 前記測定手段は、前記表示装置の温度を検出するセンサから前記第２の表示条件で前記表示装置に画像表示させたときの温度を取得し、前記求めた測定値を、前記取得した温度と前記温度特性とに基づき補正する請求項４に記載の測定装置。
6. 前記表示条件は、前記表示装置のバックライト輝度及び前記表示装置に表示させる色票の階調値の組み合わせで指定されるものであり、
   前記第１の表示条件は、第１のバックライト輝度及び第１の階調値により指定され、
   前記複数の第２の表示条件は、第１のバックライト輝度及び第１の階調値より高い第２の階調値により指定される表示条件と、第１のバックライト輝度より高い第２のバックライト輝度及び第１の階調値により指定される表示条件と、第２のバックライト輝度及び第２の階調値により指定される表示条件と、の３つの表示条件を含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の測定装置。
7. 前記第２のバックライト輝度は、前記表示装置のバックライトの最大輝度である請求項６に記載の測定装置。
8. 前記第２の階調値は、前記表示装置に入力可能な画像の最大階調値である請求項６又は７に記載の測定装置。
9. 前記測定手段は、前記第１のバックライト輝度が閾値より低い場合、前記第１の階調値が閾値より低い場合、又は前記第１のバックライト輝度と前記第１の階調値から求められる前記表示装置の表示輝度が閾値より低い場合に、前記表示装置が前記第１の表示条件で画像表示する場合の表示特性の測定値を、前記複数の第２の表示条件で前記表示装置に画像表示させたときに取得した検出値に基づいて求める請求項６〜８のいずれか１項に記載の測定装置。
10. 色票の階調値を異ならせた複数の第１の表示条件について前記表示装置の表示特性の測定値を求める場合、前記測定手段は、前記複数の第１の表示条件の各々についての表示特性の測定値を求める際に検出値を取得する前記第２の表示条件における第２の階調値を共通とし、いずれかの第１の表示条件についての表示特性の測定値を求める際に取得した、第１のバックライト輝度及び第２の階調値により指定される表示条件での検出値と、第２のバックライト輝度及び第２の階調値により指定される表示条件での検出値とを、他の第１の表示条件についての表示特性の測定値を求める際に用いる請求項６〜９のいずれか１項に記載の測定装置。
11. 表示装置の画面からの光を検出するセンサから検出値を取得する取得工程と、
    前記取得工程で取得する検出値に基づき前記表示装置の表示特性の測定値を求める測定工程と、
    を有する測定装置の制御方法であって、
    前記センサは、所定の精度で検出するために必要な測定時間が光の強度によって変化する特性を有しており、
    前記測定工程では、前記表示装置が第１の表示条件で画像表示する場合の表示特性の測定値を、前記第１の表示条件とは異なる表示条件であって前記測定時間が第１の表示条件で画像表示する場合より短くなる複数の第２の表示条件で前記表示装置に画像表示させたときに前記取得工程で取得する検出値に基づいて求めることを特徴とする測定装置の制御方法。
12. 前記複数の第２の表示条件で画像表示する場合の前記測定時間の合計は、前記第１の表示条件で画像表示する場合の前記測定時間より短い請求項１１に記載の測定装置の制御方法。
13. 前記測定工程では、前記第１の表示条件が、前記表示装置の表示輝度が閾値より小さくなる所定の暗色条件である場合に、前記表示装置が前記第１の表示条件で画像表示する場合の表示特性の測定値を、前記複数の第２の表示条件で前記表示装置に画像表示させたときに取得した検出値に基づいて求める請求項１１又は１２に記載の測定装置の制御方法。
14. 前記測定工程では、前記求めた測定値を、前記表示装置の表示特性の温度特性に基づき補正する請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の測定装置の制御方法。
15. 前記測定工程では、前記表示装置の温度を検出するセンサから前記第２の表示条件で前記表示装置に画像表示させたときの温度を取得し、前記求めた測定値を、前記取得した温度と前記温度特性とに基づき補正する請求項１４に記載の測定装置の制御方法。
16. 前記表示条件は、前記表示装置のバックライト輝度及び前記表示装置に表示させる色票の階調値の組み合わせで指定されるものであり、
    前記第１の表示条件は、第１のバックライト輝度及び第１の階調値により指定され、
    前記複数の第２の表示条件は、第１のバックライト輝度及び第１の階調値より高い第２の階調値により指定される表示条件と、第１のバックライト輝度より高い第２のバックライト輝度及び第１の階調値により指定される表示条件と、第２のバックライト輝度及び第２の階調値により指定される表示条件と、の３つの表示条件を含む請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の測定装置の制御方法。
17. 前記第２のバックライト輝度は、前記表示装置のバックライトの最大輝度である請求項１６に記載の測定装置の制御方法。
18. 前記第２の階調値は、前記表示装置に入力可能な画像の最大階調値である請求項１６又
    は１７に記載の測定装置の制御方法。
19. 前記測定工程では、前記第１のバックライト輝度が閾値より低い場合、前記第１の階調値が閾値より低い場合、又は前記第１のバックライト輝度と前記第１の階調値から求められる前記表示装置の表示輝度が閾値より低い場合に、前記表示装置が前記第１の表示条件で画像表示する場合の表示特性の測定値を、前記複数の第２の表示条件で前記表示装置に画像表示させたときに取得した検出値に基づいて求める請求項１６〜１８のいずれか１項に記載の測定装置の制御方法。
20. 色票の階調値を異ならせた複数の第１の表示条件について前記表示装置の表示特性の測定値を求める場合、前記測定工程では、前記複数の第１の表示条件の各々についての表示特性の測定値を求める際に検出値を取得する前記第２の表示条件における第２の階調値を共通とし、いずれかの第１の表示条件についての表示特性の測定値を求める際に取得した、第１のバックライト輝度及び第２の階調値により指定される表示条件での検出値と、第２のバックライト輝度及び第２の階調値により指定される表示条件での検出値とを、他の第１の表示条件についての表示特性の測定値を求める際に用いる請求項１６〜１９のいずれか１項に記載の測定装置の制御方法。
21. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の測定装置により求められる前記第１の表示条件で画像表示する場合の表示特性の測定値に基づき前記表示装置のキャリブレーションを行うキャリブレーション装置。
22. 請求項２１に記載のキャリブレーション装置を備える表示装置。

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