JP2019070648A - 分光器で支援された特別設計パターン閉ループ較正による高精度イメージング測色計 - Google Patents

Abstract

【課題】一層正確な出力を有することができる広帯域測色計を提供する。【解決手段】広帯域測色計を較正するために、分光計または分光器のような、狭帯域計器を用いることができる。一実施形態において、広帯域測色計及び狭帯域分光器のいずれをも備える光学検査装置を用いることができる。一例として、広帯域測色計及び狭帯域分光器のいずれをも備えるハイブリッドシステムである、分光−カメラを、広帯域測色計及び狭帯域分光器の両者による同時測定に用いることができる。同時検査を行うことで、広帯域測色計の正確な較正を達成することができる。さらに、広帯域３チャネル測色計を狭帯域マルチチャネル分光計により特性評価するために数学モデルを用いることができる。【選択図】図８

Description

説明される実施形態は、全般には測色に関し、さらに詳しくは低価格測色計の較正に関する。

測色計器は広帯域（またはブロードバンド）と狭帯域（またはナローバンド）の２つの概括カテゴリーに分類される。広帯域測定計器は広帯域フィルタを通る入力光を光信号処理することで得られた３つまでの色信号を出力する。光度計は最も簡単な例であり、刺激の輝度だけの測定値を与える。光度計の第一義的な用途はディスプレイの非線形較正関数の決定にある。濃度計は、赤色、緑色及び青色のフィルタによってフィルタリングされた光の光学濃度を測定する、広帯域計器の一例である。測色計は、三刺激（ＸＹＺ）値及びそれらの、ＣＩＥＬＡＢのような、派生値を直接出力する広帯域計器の別の例である。時にイメージング光度計とも称される、測色計はカメラのように振る舞うイメージングデバイスである。イメージング測色計は、時系列型またはベイヤーフィルタ型とすることができる。３よりかなり大きい次元数の分光データを出力する計器は狭帯域カテゴリーの下に入る。

分光光度計及び分光放射計は狭帯域計器の例である。これらの計器は一般に、１〜１０ｎｍの範囲のインクリメントで３０〜２００チャネルになる、可視スペクトル内の分光反射率及び分光放射輝度をそれぞれ記録する。これらの計器は１５の狭帯域分光データから三刺激座標を内部で計算して出力できる能力も有する。分光放射計は放射刺激及び反射刺激のいずれも測定することができ、分光光度計は反射刺激しか測定することができない。分光計または分光器はスペクトルを定量及び測定することができる狭帯域デバイスである。

濃度計及び測色計のような広帯域計器の主要な利点は、安価であり、非常に高速でデータを読み出すことができることである。しかし、得られる測定値は真の刺激信号の近似でしかなく、この近似の質は測定されている刺激の性質に依存して大きく変わる。任意の照明及び観察条件の下での任意の刺激の正確な測色には、より高価な狭帯域計器で得ることができる分光測定が必要である。分光計のような、空間分解能をもたない測定計器と比較すると、この技術は以下の、（ａ）単一イメージ内の大量の測定値の同時取込によるかなりの時間節約及び（ｂ）自動化された分析方法、例えば均一性またはコントラストの計算を可能にする、ソフトウエアに統合されたイメージ処理機能を提供する。

しかし、イメージング光度計及び測色計の絶対測定精度は分光計ほど高くはない。これは、限度のある精度でしか人間の眼の感度に適合させることができない光学フィルタと組み合わせてＣＣＤセンサを用いる、動作原理のためである。したがって、イメージング測色計は、パネルグラフィックスの輝度及び色の分布、並びに、均一性、コントラスト、ムラ及び変調伝達関数（ＭＴＦ）を含むがこれらには限定されない、ディスプレイ検査工業における制御要素の測定のための最善の計器である。

したがって、一層正確な出力を含むことができる、広帯域測色計の代替計器が望まれている。

本明細書はより正確な出力を含むことができる広帯域測色計を提供する方法に関する様々な実施形態を説明する。一実施形態において、より正確な出力が提供され得るように広帯域測色計を較正するため、分光計または分光器のような、狭帯域計器を用いることができる。一実施形態において、より正確に較正された広帯域測色計を提供するため、広帯域測色計及び狭帯域分光器のいずれをも備える光学検査装置を用いることができる。一例として、広帯域測色計及び狭帯域分光器の両者による同時検査のため、広帯域測色計及び狭帯域分光器のいずれをも備えるバイブリッドシステムである、分光−カメラを用いることができる。同時検査を行うことで、広帯域測色計の正確な較正を達成することができる。本明細書はさらに、狭帯域マルチチャネル分光計を用いて広帯域３チャネル測色計の特性を評価するための数学モデルを説明する。

一実施形態において、狭帯域測色デバイスを用いることで広帯域測色デバイスを補正する方法が開示される。方法は、色を測定するように広帯域測色デバイス及び狭帯域測色デバイスを構成する工程、所定の検査パターンで広帯域測色デバイス及び狭帯域測色デバイスを刺激する工程、広帯域測色デバイス及び狭帯域測色デバイスから色測定データを取り込む工程、取り込まれた色測定データを関連付ける補正行列を決定する工程、及び補正行例を用いて広帯域測色デバイスの色測定出力を補正する工程を含む。一実施形態において、所定の検査パターンは６１の一意的なデジタル色刺激パターンを含む。一実施形態において、広帯域測色デバイスは測色計である。一実施形態において、狭帯域測色デバイスは分光計である。

一実施形態において、広帯域測色デバイスを較正するために狭帯域測色デバイスを用いる方法が開示される。方法は、所定の検査パターンを提示する工程、所定の検査パターンから色データを同時に測定するように狭帯域測色デバイス及び広帯域測色デバイスを構成する工程、広帯域測色デバイス及び狭帯域測色デバイスから色データを取り込む工程、取り込まれた色データを関連付ける最適フィッティング補正行列を決定する工程、最適フィッティング補正行列が広帯域デバイスからの色測定値に対する較正パラメータとして受容できるか否かを評価する工程、及び最適フィッティング補正行列が較正パラメータとして受容できないときは所定の検査パターンを提示する工程に戻る工程を含む。一実施形態において、方法はさらに、最適フィッティング補正行列が較正パラメータとして受容できるときは最適フィッティング補正行列を広帯域デバイスからの色測定値に対する較正パラメータとして用いる工程を含む。一実施形態において、最適フィッティング補正行列３×３行列である。一実施形態において、最適フィッティング補正行列３×４行列である。一実施形態において、所定の検査パターンは６１の一意的デジタル色刺激パターンを含む。一実施形態において、広帯域デバイスは測色計である。一実施形態において、狭帯域デバイスは分光計である。

一実施形態において、広帯域測色デバイスの出力を較正するために狭帯域測色デバイスを用いるように構成されたシステムが開示される。システムは、検査パターンのイメージを第１のイメージ及び第２のイメージに分割するように構成されたスプリッタ、第１のイメージを狭帯域デバイスに導くように構成された第１のイメージパイプライン、第１のイメージから第１のデータを取り込むように構成された狭帯域デバイス、第２のイメージを広帯域デバイスに導くように構成された第２のイメージパイプライン、及び第２のイメージから第２のデータを取り込むように較正された広帯域デバイスを備える。取り込まれた第１のデータ及び取り込まれた第２のデータは、取り込まれた第１のデータ及び取り込まれた第２のデータを関連付ける補正行列を決定するために用いられる。一実施形態において、補正行列は広帯域デバイスの較正に使用される。一実施形態において、広帯域デバイスは測色計である。一実施形態において、狭帯域データは分光計である。一実施形態において、検査パターンは、６１の一意的なデジタル色刺激パターンを含む、一組の所定の検査パターンに属する。

説明される実施形態及びそれらの利点は添付図面とともになされる以下の説明を参照することで最善に理解され得る。説明される実施形態の精神及び範囲を逸脱することなく、説明される実施形態に対して当業者によってなされ得る形態及び詳細への変更をこれらの図面が制限することは一切無い。

図１Ａは、広く用いられている、交差ツェルニー・ターナー型の分光計構成を示す。 図１Ｂは、広く用いられている、レンズ−回折格子−レンズ型の分光計構成を示す。 図１Ｃは、広く用いられている、ミラー−回折格子−ミラー型の分光計構成を示す。 図２Ａは、時系列型フィルタを用いる、測色計のための色分離フィルタ法を示す。 図２Ｂは、ベイヤー型フィルタを用いる、測色計のための色分離フィルタ法を示す。 図３は、本明細書に説明される一実施形態にしたがう、狭帯域分光計による広帯域測色計の較正に用いることができる分光−カメラの一実施形態を示す。 図４は、本明細書に説明される一実施形態にしたがう、分光−カメラにおいて広帯域測色計検査及び狭帯域分光計検査を同時に行う方法工程を示すフローチャートを示す。 図５は補正が施される前の１４パターンに対する誤差範囲を示す。 図６は補正が施された後の１４パターンに対する誤差範囲を示す。 図７は、本明細書に説明される一実施形態にしたがう、広帯域測色計の出力を補正する方法工程のフローチャートを示す。 図８は、本明細書に説明される一実施形態にしたがう、広帯域測色デバイスのより正確な出力を得ることができるように、狭帯域測色デバイスによる広帯域測色デバイスの較正を実施する方法工程を示すフローチャートを示す。 図９は説明される実施形態のいくつかの実施に適する電子装置のブロック図である。

本出願にしたがう方法及び装置の代表的な応用がこの章で説明される。これらの例は説明される実施形態を理解する上での背景及び補助を付加するためだけに与えられている。したがって、説明される実施形態がこれらの特定の詳細のいくつかまたは全てがなくとも実施され得ることが当業者には明らかであろう。別の例において、説明される実施形態を不必要に曖昧にすることを避けるため、周知のプロセス工程の詳細な説明はなされていない。他の応用も可能であり、よって以下の例は限定ととられるべきではない。

以下の詳細な説明において、説明の一部をなし、例として、説明される実施形態にしたがう特定の実施形態が示されている、添付図面が参照される。これらの実施形態は説明される実施形態の当業者による実施を可能にするに十分に詳細に説明されるが、これらの実施形態は限定ではなく、よって、他の実施形態を用いることができ、説明される実施形態の精神及び範囲を逸脱することなく変更がなされ得ることは当然である。

分光計はスペクトルの定量及び測定を行うことができる狭帯域測色デバイスの一例である。図１Ａ〜１Ｃは、広く用いられており、分光−カメラを備える並行検査構成に用いられ得る、分光器構成の３つの基本型を示す。それらは、交差ツェルニー・ターナー型構成（図１Ａ）、レンズ−回折格子−レンズ型構成（図１Ｂ）及びミラー−回折格子−ミラー型構成（図１Ｃ）である。

図１Ａ〜１Ｃが示すように、全ての分光計は４つの肝要な要素、（１）コリメータ１１０，（２）回折格子１２０，（３）集束素子１３０及び（４）検出器アレイ１４０を有する。ビームは初めに湾曲ミラーまたはレンズ１１０においてコリメートされるであろう。名が表すように、コリメータ１１０の機能は制御された態様でビームをコリメートすることである。コリメートされたビームは次いで回折格子１２０によって回折される。回折格子１２０はコリメートされたビームを角度空間内に異なる波長出力で発散させる。回折格子１２０がビームを回折させた後、異なる波長出力ビームは異なる方向に伝搬するであろう。これらの出力ビームが適切な検出器に当たることを保証するため、通常は集束ミラーまたはレンズ１３０が、集束ミラーまたはレンズ１３０を通過する全ての出力ビームが適切な検出器上に集束するであろうことを保証するために配置されている。波長が異なる出力ビームは次いで検出器アレイ１４０によって吸収されて検出されるであろう。

透過型回折格子利用分光計に関し、交差ツェルニー・ターナー型分光計はコリメーション機能及び集束機能を実現するため、全て湾曲ミラーを用いる。レンズ−回折格子−レンズ（ＬＧＬ）型分光計は２つのレンズと１つの回折格子を用い、ミラー−回折格子−ミラー（ＭＧＭ）型分光計も２つの湾曲ミラーと１つの回折格子を用いる。図１Ａは、コリメータ１１０及び集束素子１３０に湾曲ミラーを用いる、交差ツェルニー・ターナー型分光計１００を示す。図１Ｂは、コリメータ１１０及び集束素子１３０にレンズを用いる、レンズ−回折格子−レンズ（ＬＧＬ）型分光計１０２を示し、図１Ｃは、コリメータ１１０及び集束素子１３０に同じく湾曲ミラーを用いる、ミラー−回折格子−ミラー（ＭＧＭ）型分光計１０４を示す。

分光計は基本ディスプレイパラメータ検査に用いることができる。名が表すように、基本ディスプレイパラメータは通常、ディスプレイ白輝度、コントラスト、一様性、ガンマ、色域、等のような、イメージアルゴリズムの使用を含まない検査項目を指す。これらの検査項目の定義は以下の４つの普及標準：
（１）ＶＥＳＡ ＦＰＤＭ（「ビデオエレクトロニクス標準化協会 (Video Electronics Standards Association)」「フラットパネルディスプレイ測定(Flat Panel Display Measurements)」標準）、
（２）ＩＳＯ１３４０６-２（「国際標準化機構(International Organization for Standardization)１３４０６-２：「フラットパネルディスプレイに対する人間工学的要件(Ergonomic requirements for flat panel displays)」.
（３）ＴＣＯ ’０５(品質＆エコラベル(Tjanstemannens Centralorganaisation ’05))、及び
（４）ＳＰＷＧ ３.５（「スタンダードパネルワーキンググループ(Standard Panels Working Group)標準３.５」）
に見ることができる。これらの標準は、歴史的理由により、また異なるパネル寸法を対象にしているため、互いに若干異なっている。

イメージング測色計は広帯域測色デバイスの一例である。時にイメージング光度計とも称される、イメージング測色計はカメラのように振る舞うイメージングデバイスである。イメージング測色計は時系列型またはベイヤーフィルタ型とすることができる。時系列型測色計は、図２Ａに示される、回転カラーホイールを用いることにより時系列態様で測定対象色を分離する。いかなる特定の瞬間にも、ある色をもつ測定対象光子がフィルタを透過して、測色計に内蔵されたＣＣＤまたはＣＭＯＳ撮像素子に当たっているであろう。カラーホイールの少なくとも１回転後に、ディスプレイ色情報及びイメージを総合して再構成することができる。第２の型のイメージング測色計は、図２Ｂに示される、ベイヤーフィルタによってカラーチャネルを分離する。ベイヤーフィルタは周期的に揃えられた２×２フィルタ素子で構成されるカラーフィルタアレイである。２×２フィルタ素子は、２つの緑色フィルタ素子、１つの赤色フィルタ素子及び１つの青色フィルタ素子からなる。ベイヤーフィルタは光センサの正方格子の上面に載る。

いずれの型の測色計にも利点及び欠点がある。時系列型測色計はより精確であろうが、時間も一層かかるであろう。他方で、ベイヤーフィルタ型測色計は、分解能を犠牲にして、１回で色情報を取り出すことができる能力を有する。さらに、縦積みフォトダイオード層によって色を分離することができる、空間フォビオン(Foveon)フィルタという第３の型もある。フォビオンフィルタでは、赤感性ピクセル、緑感性ピクセル及び青感性ピクセル（ＲＧＢピクセル）が、ベイヤーフィルタに見られるように単一層上に広がる代わりに、層をなして、それぞれの上に積み重ねられている。フォビオンフィルタは、ベイヤーフィルタに通常付随するカラーアーティファクトが排除され、光感度が高められるという利点を有するが、ベイヤーフィルタのカメラへの適用はごく僅かでしかなく、市販測色計には全く適用されていない。

イメージング測色計は、基本ディスプレイパラメータ検査より複雑であり、明確な境界がない、アーティファクト検査に用いることができる。このアーティファクトは、ディスプレイに見えるアーティファクトの人間の知覚を指す。検出されるアーティファクトは、（ａ）経時的に変化しない、静的アーティファクト、及び（ｂ）ある時間フレーム内で一層よく見える、動的アーティファクトの、２つのカテゴリーに分類することができる。動的アーティファクトには、（輝度が人間の眼を疲労させ得る周波数パターンを示す）フリッカー、リッパー及びダイナミッククロストークがある。静的アーティファクト及び動的アーティファクトのいずれについても、観察条件に依存して、垂直視線において見ることができるオンアクシス（軸上）アーティファクト及び傾角視線において見ることができるオフアクシス（軸外れ）アーティファクトとしてさらに分類することができる。

空間分解能をもつ測光量及び比色測定量の高速取込みのためのイメージング測色計の使用は非常に魅力的である。分光計のような、空間分解能をもたない測定計器と比較して、イメージング測色計では、単一のイメージから多数の測定値を取り込むことができるから、かなりの時間節約という利点が得られる。イメージング測色計では、画像ソフトウエアに統合された画像処理機能のため、均一性またはコントラストの計算のような、自動化分析法を実施できるという利点も得られる。さらに、イメージング測色計は分光計に対して比較的安価である。

しかし、イメージング測色計及び光度計の測定精度は分光計より低い。これは、イメージング測色計がＣＣＤ（電荷結合素子）センサを光学フィルタとの組み合わせで用いて動作するからである。例えば、ベイヤーフィルタの場合、３つのタイプ（すなわち、赤色、緑色及び青色）のカラーフィルタしかなく、よって、可視スペクトルが１〜１０ｎｍの範囲のインクリメントで分割されて３０〜２００チャネルになり得る、分光計に見られる精度が欠けている。したがって、ディスプレイ検査に用いられる分光−カメラにおいては、イメージング測色計が、パネルグラフィックスの輝度及び色分布、並びに、均一性、コントラスト、ムラ（すなわち、ディスプレイデバイスの輝度非一様性）及びＭＴＦ（変調伝達関数）を含むがこれには限定されない、制御要素の測定に最善に利用される。

図３は、広帯域デバイス及び狭帯域デバイスのいずれの検査対象も同時に取り入れることができる、ディスプレイ検査装置（例えば、分光−カメラ）を示す。狭帯域デバイスはディスプレイ上の単一スポットを測定する高精度デバイスであり、よって、空間分解能はほとんどまたは全く無い。狭帯域デバイスの例には、フィルタベースプローブと合わせた、またはフィルタベースプローブが無い、分光計がある。狭帯域デバイスは、輝度、コントラスト、色、色域、ガンマ、等のような、基本ディスプレイ属性の検査を含む、ディスプレイパラメータの検査を行うことができる。狭帯域デバイスは以下の特徴、（１）高価、（２）可変測定スポット、及び（３）動的アーティファクトに対する限定された能力−ただしフリッカーだけは検出することができる−を有することができる。他方で、広帯域デバイスはディスプレイ上の大きな領域を測定する低精度デバイスであり、よって、空間分解能が高い。広帯域デバイスの例には、時系列型またはベイヤーフィルタ型のイメージング測色計がある。広帯域デバイスは、可視アーティファクト、漏光、黄色ムラ、ＬＥＤ（発光ダイオード）ホットスポット、バックライト損傷、等を含む、ディスプレイアーティファクト検査を行うことができる。広帯域デバイスは以下の特徴、（１）長い（複雑な）イメージパイプライン、（２）狭帯域デバイスより低い精度、及び（３）動的アーティファクトには役に立たない、を有することができる。

広帯域デバイスと狭帯域デバイスはともにそれぞれの利点を有するから、望まれるものは狭帯域デバイスと広帯域デバイスの両者の検査対象を同時に取り入れることができるディスプレイ検査装置である。そのようなディスプレイ検査装置は「分光−カメラ」と称することができる。分光−カメラは、狭帯域デバイスと広帯域デバイスの両者の検査機能を同時に実施することができる、ハイブリッド検査システムである。一実施形態において、分光−カメラは狭帯域デバイスと広帯域デバイスの両者からなるハイブリッド検査システムとすることができる。分光−カメラは、検査されるべきディスプレイのイメージを２つの部分に分割することにより、２つの部分を検査のために両デバイスに同時に送ることができる。例えば、狭帯域デバイスに送られる部分はディスプレイ上のスポットのイメージとすることができ、広帯域デバイスに送られる部分はディスプレイ全体からスポットを除いたイメージとすることができる。

図３は分光−カメラ３００の一実施形態を示す。分光−カメラ３００はスペクトルの読取り及びイメージの形成をおこなうことができる。検査されるべきディスプレイ３２０からの入射光がスリットに入り、アパーチャミラー３３０に当たる。アパーチャミラー３３０にある穴３３５により、光のいくらかをサンプリングして接続ファイバ３４０に送ることが可能になり得る。図示されていないが、別の実施形態においては、アパーチャミラーの代わりにビームスプリッタにより、光のいくらかをサンプリングして接続ファイバ３４０に送ることが可能になり得る。サンプル光は、迷光を避けるため、レンズ及びスリット２６０を通過することができる。サンプル光ビームは最終的に（コリメーションミラー３７２，回折格子３７４，集束ミラー３７６を備える）交差ツェルニー・ターナー型分光計３７０にかけられ、回折光出力が検出器アレイ３７８によって集められる。一方で、アパーチャミラーは検査ディスプレイからの光の残りを反射してユーザ選定カメラ３８０に入れることもできる。図示されていないが、別の実施形態においては、アパーチャミラーの代わりにビームスプリッタによっても、検査ディスプレイからの光の残りを反射してユーザ選定カメラ３８０に入れることができる。カメラ３８０はイメージ解析に用いられるべきイメージを形成することができる。図３に示される実施形態において、ディスプレイイメージをカメラ３８０に導き入れるため、ミラー３８５を用いることができる。図示されていない別の実施形態において、カメラ３８０がディスプレイイメージを受け取るために異なる態様で配置されていれば、ミラー３８５を用いずに、ディスプレイイメージを直接カメラ３８０に送り込むことができる。分光−カメラ３００は、ディスプレイパラメータ検査及びディスプレイアーティファクト検査を同時に実施することができるから、検査対象範囲が広いという利点を有する。同時に両検査を行うことで、検査時間が短縮され、ディスプレイ検査スループットが高められる。

一実施形態において、分光計３７０はディスプレイパラメータ検査を行うように構成することができる。一実施形態において、分光計３７０は交差ツェルニー・ターナー型分光計とすることができる。別の実施形態において、分光計３７０は、レンズ−回折格子−レンズ（ＬＧＬ）型分光計またはミラー−回折格子−ミラー（ＭＧＭ）型分光計とすることができる。一実施形態において、分光計３７０は分光−カメラ３００から取外し可能であるように構成することができる。

一実施形態において、ユーザ選定カメラ３８０はディスプレイアーティファクト検査を行うように構成することができる。一実施形態において、ユーザ選定カメラ３８０はイメージング測色計とすることができる。一実施形態において、イメージング測色計は時系列型またはベイヤーフィルタ型とすることができる。別の実施形態において、イメージング測色計は空間フォビオンフィルタ型とすることができる。一実施形態において、ユーザ選定カメラ３８０は分光−カメラ３００から取外し可能であるように構成することができる。

一実施形態において、分光−カメラは、ディスプレイアーティファクト検査を分光計で行うことができる、並行検査を実施することができる。ディスプレイアーティファクト検査は、ＬＥＤホットスポット、ドット欠陥、黄色ムラ及び線欠陥のような、様々なディスプレイの欠陥症状を検出することができる。同時に、輝度、コントラスト、色域、ガンマ，等のような、基本属性が測定されるように、ディスプレイパラメータ検査を行うために、分光計を用いることができる。

図４は広帯域測色計検査及び狭帯域分光計検査の同時実施の方法工程を示しているフローチャートを示す。一実施形態において、広帯域測色計検査及び狭帯域分光計検査の同時実施の方法は、検査されるべきディスプレイのイメージを第１のイメージ及び第２のイメージに分割する、工程４１０に始まる。方法は、第１のイメージを広帯域測色計検査のために送る、工程４２０に続く。方法は、工程４３０において、第１のイメージと同時に、第２のイメージを狭帯域分光計検査のために送る。次いで、方法は第１のイメージについて広帯域測色計検査を実施し（工程４４０）、同時に、第２のイメージについて狭帯域分光計検査を実施する（工程４５０）。同時検査により、色検査に対してより正確な狭帯域分光計を用いる、広帯域測色計の較正が可能になり得る。

一実施形態において、分光−カメラは、低精度イメージング測色計を較正するために高精度分光計を用いることができる、自己較正を行うことができる。これは、高精度分光計を低精度イメージング測色計に連結し、同じ標準光源で起発される装置自己較正を実施することで達成することができる。一実施形態において、同じ標準光源は高精度分光計及び低精度イメージング測色計を同時に並行して較正するために用いられる。高精度分光計に対し、較正プロセスフローには以下のプロセス工程、
（１）輝度基準規格化、
（２）スペクトル放射輝度規格化、
（３）フォトダイオード位置チェック、
（４）スペクトル、及び
（５）三刺激値ＸＹＺ、
を含めることができる。

低精度イメージング測色計に対し、並行較正プロセスには以下のプロセス工程、
（１）ＡＤＣ（アナログ−デジタル変換器）、
（２）不良ピクセル補正、
（３）利得／オフセット補正、
（４）フラットフィールド補正、
（５）輝度補正、
（６）線形性補正、
（７）焦点補正、
（８）色度補正、
（９）空間補正、
（１０）計器相関補正、及び
（１１）三刺激値ＸＹＺ、
を含めることができる。

低精度イメージング測色計の三刺激値ＸＹＺは、高精度分光計の三刺激値ＸＹＺに対して比較される。ＸＹＺについて０.００１５のような許容仕様内にあれば、許容仕様は満たされ、低精度イメージング測色計は較正されていると見なされる。許容仕様が満たされていなければ、低精度イメージング測色計は、測色計較正プロセスを輝度補正プロセス工程（すなわち、工程（５））から反復することで、再較正する必要がある。測色計再較正プロセスが終了すると、測色計の三刺激値ＸＹＺは再び、分光計刺激値ＸＹＺに対して比較される。許容仕様が満たされれば、測色計の較正が完了する。

一実施形態において、広帯域３チャネル測色計を狭帯域マルチチャネル分光計によって特性評価するために数学モデルを用いることができる。

デバイス特性評価の現場において、肝要なコンポーネントは多次元データフィッティング及び補間である。一般に、デバイス依存空間及びデバイス無依存空間のいずれにおいても特性評価プロセスによって生成されるデータサンプルは、いずれの空間においても遭遇し得る可能な全てのデジタル値の小さなサブセットしか較正しないであろう。この理由の１つは、色空間における可能なサンプルの総数は通常、特性評価機能の直接測定に対してあまりにも大きいことである。一例として、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号は８ビット精度で表すことができる。したがって、可能な色の総数は２^２４＝１６,７７７,２１６になる。これは、明らかに、手作業で取り込むことは無理なデータ量である。しかし、最終特性評価機能は任意のイメージデータを変換するために用いられるであろうから、特性評価は何らかの考えられるドメイン内の可能な全ての入力に対して定められるべきである。これを達成するため、何らかの形態のデータフィッティングまたは補間を特性評価サンプルに施すことができる。モデルに基づく特性評価においては、基礎にある物理モデルが前進的特性評価に対してフィッティングまたは補間を行うために役立つ。

一実施形態において、４色補正行列概念を６１検査点に拡張することができる。一実施形態において、これは、６１の一意的なデジタル色刺激パターンを含む、一組の所定のテストパターンとすることができる。次いで、広帯域測色計データが狭帯域分光計データに非常によく一致することを検証するため、別の１４のランダム色が用いられるであろう。Ｘ，Ｙ及びＺ値は誤差補正の前にｘ及びｙに変換される。表１は、一組の所定のテストパターンとして用いられ得る、６１の一意的なデジタル色刺激の一例を示す。

一例として、狭帯域分光計及び広帯域測色計を用いた測定後、色補正行列を以下のフォーマット、
aX[1] = -0.014609 aY[1] = -0.017634 aZ[1] = 0.024884
aX[2] = 0.931186 aY[2] = 0.068468 aZ[2] = -0.003951
aX[3] = -0.045284 aY[3] = 0.817216 aZ[3] = 0.004081
aX[4] = -0.004684 aY[4] = -0.011521 aZ[4] = 0.850434
で得ることができる。

表２は、１４の色パターンについての、ｘ及びｙにおける、補正行列適用以前の場合に決定されるような誤差（すなわち、原誤差）及び補正行列適用後の場合に決定されるような誤差（すなわち、補正後誤差）を示す。補正適用後に、広帯域測色計の精度は１桁改善され得ることが分かる。表２のデータは、図５及び６にプロットされ、表３（要約表）に要約されている。図５は１４の色パターについてｘ及びｙの原誤差（すなわち、補正行列適用前の誤差）のプロットを示し、図６は同じ１４の色パターンについてｘ及びｙの補正後誤差（すなわち、補正行列適用後の誤差）のプロットを示す。下の表３に、補正行列適用前の誤差（すなわち、原誤差）及び補正行列適用後の誤差（すなわち、補正後誤差）の平均及び標準偏差を要約してある

上にあるデータから、適切なパターンの選択が広帯域色色系の確度及び精度のレベルは５〜１０倍まで改善するに役立つことが分かる。

図７は、本明細書に説明される一実施形態にしたがう、広帯域測色計の出力を補正する方法工程のフローチャート７００である。図７に示されるように、方法７００は、色を測定するために方法が広帯域色測定デバイス及び狭帯域色測定デバイスを構成する、工程７１０に始まる。次いで、工程７２０において、方法は広帯域色測定デバイス及び狭帯域色測定デバイスのいずれをも所定の検査パターンで刺激する。一実施形態において、検査パターンは上の表１に表されるようなパターンとすることができる。別の実施形態において、検査パターンは６１の一意的なデジタル色刺激パターンとすることができる。他の実施形態において、６１より多くの検査パターンを用いることができる。次に、工程７３０において、方法は広帯域色測定デバイス及び狭帯域色測定デバイスから色測定データを取り込む。工程７３０の後、方法は、取り込んだデータを関係付ける補正行列を方法が決定する、工程７４０に進む。一実施形態において、広帯域色測定デバイスの出力と狭帯域色測定デバイスの出力を補正行列によって関係付けることができる。次いで方法は、方法が広帯域色測定デバイスの測定出力を補正行列によって補正する、工程７５０に進む。

図８は、本明細書に説明される一実施形態にしたがう、広帯域色測定デバイスの一層正確な出力を得ることができるように、狭帯域色測定デバイスによる広帯域色測定デバイスの較正を実施する方法工程を示しているフローチャートを示す。一実施形態において、図８に示される方法は図３に示される分光−カメラのようなデバイスを用いて実施することができる。図８に示されるように、方法８００は、方法が所定の検査パターンを提示する、工程８１０に始まる。次いで、工程８２０及び８３０において、方法は、所定の検査パターン色データを同時に測定するように狭帯域色測定デバイス及び広帯域色測定デバイスを構成する。一実施形態において、検査パターンは上の表１に表されるようなパターンとすることができる。別の実施形態において、検査パターンは６１の一意的なデジタル色刺激パターンとすることができる。他の実施形態において、６１より多くの検査パターンを用いることができる。次に、工程８４０において、方法は広帯域色測定デバイス及び狭帯域色測定デバイスから色データを取り込む。工程８４０の後、方法は、取り込まれた色データを関係付ける最適フィッティング補正行列を方法が決定する、工程８５０に進む。一実施形態において、最適フィッティング補正行列は３×３行列とすることができる。別の実施形態において、最適フィッティング補正行列は３×４行列とすることができる。３×４行列において、最終列は、非常に低い輝度に対しては、一層正確にするために効果が一層重要になるであろうから、一定オフセットに対応する。次いで方法は、最適フィッティング補正行列が広帯域デバイスからの色測定値に対する補正パラメータとして受容できるか否かの評価が行われる、工程８６０に進む。最適フィッティング補正行列が補正パラメータとして受容できれば、方法は、広帯域デバイスからの色測定値に対する補正パラメータとして方法が最適フィッティング補正行列を用いる、工程８７０に進む。最適フィッティング補正行列が受容できなければ、方法は工程８１０に戻り、所定の検査パターンの提示に始まる、較正プロセスを再度反復する。

図９は説明される実施形態におけるプロセスのいくつかを制御するに適する電子装置９００のブロック図である。電子装置９００は代表的なコンピュータデバイス回路を示すことができる。電子装置９００は、電子装置９００の全体動作を制御するため、マイクロプロセッサまたはコントローラに属するプロセッサ９０２を備えることができる。電子装置９００は、ユーザ装置の作動及び制御のための命令のような、オペレーティング命令に関わる命令データをファイルシステム９０４及びキャッシュ９０６内に有することができる。ファイルシステム９０４は、記憶ディスクまたは複数のディスクとすることができる。いくつかの実施形態において、ファイルシステム９０４は、フラッシュメモリ、半導体（固体）メモリ、等とすることができる。ファイルシステム９０４は一般に電子装置９００のために大容量記憶能力を提供することができる。しかし、ファイルシステム９０４へのアクセス時間が（特にシステム９０４が機械式ディスクドライブを含んでいれば）非常に遅くなり得るから、電子装置９００はキャッシュ９０６も備えることができる。キャッシュ９０６は、例えば、半導体メモリによって提供されるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含むことができる。キャッシュ９０６への相対アクセス時間はファイルシステム９０４に対するよりもかなり短くなり得る。しかし、キャッシュ９０６はファイルシステム９０４の大記憶容量を有していないであろう。電子装置９００はＲＡＭ９２０及びリードオンリメモリ（ＲＯＭ）９２２も備えることができる。ＲＯＭ９２２は、実行されるべき、プログラム、ユーティリティまたはプロセスを、不揮発性態様で格納することができる。ＲＡＭ９２０はキャッシュ９０６のためのような、揮発性データ記憶を提供することができる。

電子装置９００は電子装置９００のユーザの電子装置９００との対話入力を可能にするユーザ入力デバイス９０８も備えることができる。例えば、ユーザ入力デバイス９０８は、ボタン、キーパッド、ダイアル、タッチスクリーン、オーディオ入力インターフェース、ビジュアル／イメージ取込み入力インターフェース、センサデータの形態の入力、等のような、様々な形態をとることができる。さらにまた、電子装置９００は、検査結果のような、情報をユーザに表示するためにプロセッサ９０２で制御することができるディスプレイ９１０（スクリーンディスプレイ）を備えることができる。データバス９１６が、少なくとも、ファイルシステム９０４，キャッシュ９０６，プロセッサ９０２及び入力／出力（Ｉ/Ｏ）コントローラ９１３の間のデータ転送を容易にすることができる。Ｉ/Ｏコントローラ９１３は、カメラ、分光計または、適切なコードによってミラー／レンズを位置決めするための、モーターのような、様々なデバイスとインターフェースし、そのようなデバイスを制御するために用いることができる。例えば、カメラ９２８を制御するために制御バス９１４を用いることができる。

電子装置９００はデータリンク９１２に接続するネットワーク／バスインターフェース９１１も備えることができる。データリンク９１２は、ホストコンピュータまたはアクセサリーデバイスまたは、インターネットのような、他のネットワークへの電子装置９００の接続を可能にすることができる。データリンク９１２は有線接続または無線接続を通じて与えることができる。無線接続の場合、ネットワーク／バスインターフェース９１１は無線トランシーバを含むことができる。センサ９２６は任意の数の刺激を検出するための回路の形態をとることができる。例えば、センサ９２６は、例えば、光度計のような光センサ、温度センサ、等のような、環境状態をモニタするための、任意の数のセンサを含むことができる。

説明した実施形態の様々な態様、実施形態、実施手段または特徴は、個別にまたはいずれかの組合せで用いることができる。説明した実施形態の様々な態様は、ソフトウエア、ハードウエアまたはハードウエアとソフトウエアの組合せによって実施することができる。説明した実施形態は、プロセッサによる実行が可能な、非一時的コンピュータ読出可能媒体上のコンピュータ読出可能コードとして具現化することもできる。コンピュータ読出可能媒体は、その後にコンピュータシステムによって読み出され得るデータを格納できる、いずれかのデータ記憶デバイスである。コンピュータ読出可能媒体の例には、リードオンリメモリ、ランダムアクセスメモリ、ＣＤ-ＲＯＭ、ＨＤＤ、ＳＳＤ（固体ドライブ）、ＤＶＤ、磁気テープ及び光データ記憶デバイスがある。コンピュータ読出可能媒体は、コンピュータ読出可能コードが分散態様で格納及び実行されるように、ネットワーク結合コンピュータシステムにわたって分散させることもできる。

説明の目的のための上の記述では、説明される実施形態の完全な理解を提供するために特定の術語を用いた。しかし、説明した実施形態を実施するために特定の詳細は必要とされないことが当業者には明らかであろう。したがって、特定の実施形態の上の記述は例証及び説明のために提示される。これらは、網羅的であることまたは説明される実施形態を開示される精確な形態に限定することも目的とされていない。上記教示に鑑みて多くの改変及び変形が可能であることが当業者には明らかであろう。

１００ 交差ツェルニー・ターナー型分光計
１０ レンズ−回折格子−レンズ（ＬＧＬ）型分光計
１０４ ミラー−回折格子−ミラー（ＭＧＭ）型分光計
１１０ コリメータ
１２０ 回折格子
１３０ 集束素子
１４０ 検出器アレイ
３００ 分光−カメラ
３１０ 入射光
３２０ 検査ディスプレイ
３３０ アパーチャミラー
３３５ アパーチャミラーの穴
３４０ 接続コネクタ
３５０ レンズ
３６０ スリット
３７０ 分光計
３７２ コリメーションミラー
３７４ 回折格子
３７６ 集束ミラー
３７８ 検出器
３８０ ユーザ選定カメラ
３８５ ミラー
９００ 電子装置
９０２ プロセッサ
９０４ ファイルシステム
９０６ キャッシュ
９０８ ユーザ入力デバイス
９１０ ディスプレイ
９１１ ネットワーク／バスインターフェース
９１２ データリンク
９１３ 入力／出力（Ｉ/Ｏ）コントローラ
９１４ 制御バス
９１６ データバス
９２０ ＲＡＭ
９２２ ＲＯＭ
９２６ センサ
９２８ カメラ

Claims (1)

1. 狭帯域測色デバイスを用いて広帯域測色デバイスの色測定出力を補正する方法において、前記方法が、
   色を測定するように、前記広帯域測色デバイス及び前記狭帯域測色デバイスを構成する工程、
   前記広帯域測色デバイス及び前記狭帯域測色デバイスを所定の検査パターンで刺激する工程、
   前記広帯域測色デバイス及び前記狭帯域測色デバイスから色測定データを取り込む工程、
   前記取り込まれた色測定データを関係付ける補正行列を決定する工程、及び
   前記広帯域測色デバイスの前記色測定出力を前記補正行列によって補正する工程、
   を有してなることを特徴とする方法。

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