JP3687034B2

JP3687034B2 - 表示装置の色校正装置および表示装置

Info

Publication number: JP3687034B2
Application number: JP2000404904A
Authority: JP
Inventors: 司田代
Original assignee: Totoku Electric Co Ltd
Current assignee: Totoku Electric Co Ltd
Priority date: 2000-12-29
Filing date: 2000-12-29
Publication date: 2005-08-24
Anticipated expiration: 2020-12-29
Also published as: JP2002209230A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置の色校正装置および表示装置に関し、さらに詳しくは、フィルタ型測色手段が特定の標準色温度に準拠した三刺激値しか算出できない場合でも表示装置の表示色を標準色温度以外の表示色に校正できるようにした表示装置の色校正装置および前記色校正に好適な表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来の色校正装置の一例を示す構成図である。
この色校正装置５００は、ＣＲＴ（ＣａｔｈｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ）装置などの表示装置５１と、画面の三原色（赤，緑，青）の発光強度をそれぞれ検出するＲＧＢセンサ１０と、ＣＩＥ（国際照明委員会）が規定する標準光源Ｄ（Ｄａｙｌｉｇｈｔ）６５の色温度（６５００Ｋ）での分光感度を持つ分光型測色手段で得られるべき標準色温度準拠三刺激値Ｘ（Ｄ６５），Ｙ（Ｄ６５），Ｚ（Ｄ６５）を算出するフィルタ型測色計５２０と、前記標準色温度準拠三刺激値に基づいて色校正を行うパソコン５０１とを具備して構成されている。
【０００３】
次に、前記色校正装置５００による色校正の動作について説明する。
前記パソコン５０１の表示信号出力部３１は、前記標準光源Ｄ６５に相当する白色（昼光色）を表現する表示信号を前記表示装置５１へ出力する。
前記ＲＧＢセンサ１０は、赤色光を通す赤フィルタ１１Ｒを透過した光を光検出素子１２Ｒで検出し、緑色光を通す緑フィルタ１１Ｇを透過した光を光検出素子１２Ｇで検出し、青色光を通す青フィルタ１１Ｂを透過した光を光検出素子１２Ｂで検出し、各色に対応する発光強度（ｒ，ｇ，ｂ）を前記フィルタ型測色計５２０へ送る。
【０００４】
前記フィルタ型測色計５２０において、センサ三刺激値算出部２１は、前記発光強度（ｒ，ｇ，ｂ）に基づいて、前記ＲＧＢセンサ１０の分光感度を反映したセンサ三刺激値（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）を算出する。
次に、標準色温度準拠三刺激値演算部２３は、標準色温度用換算係数格納部２２に格納された標準色温度用換算係数を用いて、前記センサ三刺激値（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）を前記標準色温度準拠三刺激値Ｘ（Ｄ６５），Ｙ（Ｄ６５），Ｚ（Ｄ６５）に換算し、前記パソコン５０１へ出力する。なお、このような換算を行う理由は、測色対象の光をプリズム（ｐｒｉｓｍ）や平面回折格子などの分光手段で多数の波長成分に分解して各波長成分の強度を計測する分光型測色計を用いて得るべき絶対的な色度すなわちＣＩＥ三刺激値を、フィルタ型測色計での演算処理により簡便に得るためである。
【０００５】
前記パソコン５０１において、白バランス調整部３４は、前記標準色温度準拠三刺激値Ｘ（Ｄ６５），Ｙ（Ｄ６５），Ｚ（Ｄ６５）が三刺激目標値格納部３４に格納された三刺激目標値と一致するように前記表示装置５１のゲインおよびバランスを調整することで、表示色を標準光源Ｄ６５に相当する白色に校正する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の色校正装置５００では、標準光源Ｄ６５とは異なる色温度を基準として表示装置５１の白バランスを調整したい場合に対応し難い問題点がある。例えば、放送用のモニタや市販のディスプレイでは光源Ｄ９３（色温度９３００Ｋに相当する青っぽい白色）を基準として調整し、印刷等の色を評価するためには光源Ｄ５０（色温度５０００Ｋに相当する赤っぽい白色）を基準として調整する場合が多い。また、表示用途によって基準となる色温度を切り替える場合もある。
そこで、本発明の目的は、フィルタ型測色手段が特定の標準色温度に準拠した三刺激値しか算出できない場合でも表示装置を標準色温度以外の表示色に校正できる表示装置の色校正装置および前記色校正に好適な表示装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、表示用の画面を有する表示装置と、三原色の各色の光をそれぞれ通す３つのフィルタの透過光を検出することで前記画面の各色の発光強度を検出すると共に該発光強度に基づいて特定の標準色温度での分光感度を持つ分光型測色手段で得られるべき標準色温度準拠三刺激値を算出するフィルタ型測色手段と、前記標準色温度準拠三刺激値に基づいて前記表示装置の色校正を行う色校正実行手段とを備えた表示装置の色校正装置であって、前記表示装置は、前記標準色温度準拠三刺激値を前記標準色温度以外の基準色温度での分光感度を持つ分光型測色手段で得られるべき基準色温度準拠三刺激値に補正するための補正データを格納する補正データ格納手段を具備し、前記色校正実行手段は、前記フィルタ型測色手段で算出された標準色温度準拠三刺激値を前記補正データに基づいて基準色温度準拠三刺激値に補正する基準色温度準拠三刺激値算出手段と、前記基準色温度準拠三刺激値を目標値に近づけることで前記表示装置の表示色が前記基準色温度になるように調整する表示色調整手段とを具備したことを特徴とする表示装置の色校正装置を提供する。
上記第１の観点による色校正装置では、フィルタ型測色手段が算出する三刺激値が特定の標準色温度のみに準拠している場合でも、色校正実行手段が、表示装置の補正データ格納手段に格納された補正データを利用して、所望の基準色温度に準拠した基準色温度準拠三刺激値を算出できるようになる。
この結果、フィルタ型測色手段が特定の標準色温度に準拠した三刺激値しか算出できない場合でも表示装置を標準色温度以外の表示色に校正できるようになる。
また、表示装置の特性（例えば発色蛍光体の分光分布）が、機種や個体によって異なる場合でも、該表示装置に固有の補正データを利用可能となるので、校正精度を高くすることが出来る。
【０００８】
第２の観点では、本発明は、上記構成の表示装置の色校正装置において、前記表示装置は、測色に用いるべきフィルタ型測色手段の識別子を格納するフィルタ型測色手段識別子格納手段を具備し、前記色校正実行手段は、測色に用いるフィルタ型測色手段の識別子が前記フィルタ型測色手段識別子格納手段に格納された識別子と異なるときに警告を発するエラー検出手段を具備したとを特徴とする表示装置の色校正装置を提供する。
上記第２の観点による表示装置の色校正装置では、表示装置に、測色に用いるべきフィルタ型測色手段の識別子を格納し、該識別子以外の識別子を持つフィルタ型測色手段が誤って使用された場合に警告を発するので、不正なフィルタ型測色手段が使用されて測色の誤差が増大することを防止し、色校正の信頼性を高めることが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
図１は、本発明の一実施形態にかかる色校正装置を示す構成図である。
この色校正装置１００は、ＣＲＴ装置，液晶表示装置，プラズマディスプレイ（ｐｌａｓｍａｄｉｓｐｌａｙ）装置などの表示装置１と、その表示装置１の画面に吸盤等で取り付けられて三原色（赤，緑，青）の発光強度をそれぞれ検出するＲＧＢセンサ１０と、標準光源Ｄ６５の色温度での分光感度を持つ分光型測色手段で得られるべき標準色温度準拠三刺激値Ｘ（Ｄ６５），Ｙ（Ｄ６５），Ｚ（Ｄ６５）を算出するフィルタ型測色計２０と、前記標準色温度準拠三刺激値に基づいて色校正を行うパソコン１０１とを具備して構成されている。
【００１１】
前記表示装置１は、測色に用いるべきフィルタ型測色計２０の識別子を格納する測色用フィルタ型測色計識別子格納部２と、前記標準色温度準拠三刺激値Ｘ（Ｄ６５），Ｙ（Ｄ６５），Ｚ（Ｄ６５）を基準光源Ｄαの色温度での分光感度を持つ分光型測色手段で得られるべき標準色温度準拠三刺激値Ｘ（Ｄα），Ｙ（Ｄα），Ｚ（Ｄα）に補正するための基準色温度用補正係数を格納する基準色温度用補正係数格納部３とを具備している。前記測色用フィルタ型測色計識別子格納部２，前記基準色温度用補正係数格納部３の媒体は、例えばＥＥＰＲＯＭ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）である。
【００１２】
前記ＲＧＢセンサ１０は、赤色光を通す赤フィルタ１１Ｒと、緑色光を通す緑フィルタ１１Ｇと、青色光を通す青フィルタ１１Ｂと、前記赤フィルタ１１Ｒを透過した光を検出する光検出素子１２Ｒと、前記緑フィルタ１１Ｇを透過した光を検出する光検出素子１２Ｇと、前記青フィルタ１１Ｂを透過した光を検出する光検出素子１２Ｂとを具備している。
【００１３】
前記フィルタ型測色計２０は、前記ＲＧＢセンサ１０から送られた発光強度（ｒ，ｇ，ｂ）に基づいて該ＲＧＢセンサ１０の分光感度を反映したセンサ三刺激値（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）を算出するセンサ三刺激値算出部２１と、前記センサ三刺激値（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）を前記標準色温度準拠三刺激値Ｘ（Ｄ６５），Ｙ（Ｄ６５），Ｚ（Ｄ６５）に換算するための標準色温度用換算係数を格納する標準色温度用換算係数格納部２２と、前記換算を行う標準色温度準拠三刺激値演算部２３と，自己の識別子を格納するフィルタ型測色計識別子格納部３４とを具備している。
【００１４】
前記パソコン１０１は、表示信号出力部３１と、エラー検出部３２と、基準光源Ｄαの色温度での分光感度を持つ分光型測色手段で得られるべき基準色温度準拠三刺激値Ｘ（Ｄα），Ｙ（Ｄα），Ｚ（Ｄα）を算出する基準色温度準拠三刺激値算出部３３と、白バランス調整部３４と、色校正の目標たる三刺激目標値を格納する三刺激目標値格納部３５とを具備している。
【００１５】
図２は、図１の色校正装置１００による色校正処理を示すフロー図である。
ステップＳ１では、操作者は、表示装置１の画面の一区画（例えば中央部）にＲＧＢセンサ１０を取り付ける。
【００１６】
ステップＳ２では、前記パソコン１０１の表示信号出力部３１は、白バランスの基準となる基準光源Ｄαの色を表現すると予測される表示信号を前記表示装置１へ出力する。ただし、前記基準光源Ｄαに合致する色が実際に表示されるかは保証し得ない。前記基準光源Ｄαは、標準光源Ｄ６５でもよいし、それ以外の光源（例えばＤ９３，Ｄ５０，２８００Ｋ〜１００００Ｋの色温度範囲で操作者が選択した光源）でもよい。白レベル輝度は、例えば、６０ｃｄ／ｍ^２〜１００ｃｄ／ｍ^２程度の範囲内で設定される。
【００１７】
ステップＳ３では、前記フィルタ型測色計２０のセンサ三刺激値算出部２１は、前記発光強度（ｒ，ｇ，ｂ）に基づいて、前記ＲＧＢセンサ１０の分光感度を反映したセンサ三刺激値（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）を算出する。
なお、前記センサ三刺激値（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）は、
【数１】

で表される。
ただし、光波長λに対応する画面上の赤蛍光体，緑蛍光体，青蛍光体の分光分布をそれぞれＲ（λ），Ｇ（λ），Ｂ（λ）とし、前記ＲＧＢセンサ１０の分光感度をｘ’（λ），ｙ’（λ），ｚ’（λ）とするとき、
Ｘｒ’＝∫｛Ｒ（λ）＊ｘ’（λ）｝ｄλ
Ｘｇ’＝∫｛Ｇ（λ）＊ｘ’（λ）｝ｄλ
Ｘｂ’＝∫｛Ｂ（λ）＊ｘ’（λ）｝ｄλ
Ｙｒ’＝∫｛Ｒ（λ）＊ｙ’（λ）｝ｄλ
Ｙｇ’＝∫｛Ｇ（λ）＊ｙ’（λ）｝ｄλ
Ｙｂ’＝∫｛Ｂ（λ）＊ｙ’（λ）｝ｄλ
Ｚｒ’＝∫｛Ｒ（λ）＊ｚ’（λ）｝ｄλ
Ｚｇ’＝∫｛Ｇ（λ）＊ｚ’（λ）｝ｄλ
Ｚｂ’＝∫｛Ｂ（λ）＊ｚ’（λ）｝ｄλ
である。
【００１８】
ステップＳ４では、前記フィルタ型測色計２０の標準色温度準拠三刺激値演算部２３は、前記標準色温度用換算係数格納部２２に格納された標準色温度用換算係数（ｋ１，ｋ２，…，ｋ９）を用いて、
【数２】

により、前記センサ三刺激値（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）を標準色温度準拠三刺激値Ｘ（Ｄ６５），Ｙ（Ｄ６５），Ｚ（Ｄ６５）に換算し、前記パソコン５０１へ出力する。
なお、前記標準色温度用換算係数は、
【数３】

により表される。
ただし、標準光源Ｄ６５の光波長λに対応するＣＩＥ等色関数の分光感度をｘ（λ），ｙ（λ），ｚ（λ）とするとき、
Ｘｒ＝∫｛Ｒ（λ）＊ｘ（λ）｝ｄλ
Ｘｇ＝∫｛Ｇ（λ）＊ｘ（λ）｝ｄλ
Ｘｂ＝∫｛Ｂ（λ）＊ｘ（λ）｝ｄλ
Ｙｒ＝∫｛Ｒ（λ）＊ｙ（λ）｝ｄλ
Ｙｇ＝∫｛Ｇ（λ）＊ｙ（λ）｝ｄλ
Ｙｂ＝∫｛Ｂ（λ）＊ｙ（λ）｝ｄλ
Ｚｒ＝∫｛Ｒ（λ）＊ｚ（λ）｝ｄλ
Ｚｇ＝∫｛Ｇ（λ）＊ｚ（λ）｝ｄλ
Ｚｂ＝∫｛Ｂ（λ）＊ｚ（λ）｝ｄλ
である。前記標準色温度用換算係数は、標準光源Ｄ６５に相当する色を、フィルタ型測色計２０と分光型測色計の両方で測定し、前記フィルタ型測色計２０で得たセンサ三刺激値（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）と，前記分光型測色計で得たＣＩＥ三刺激値とを対比させることで算出できる。
【００１９】
ステップＳ５では、前記パソコン１０１は、前記表示装置１の測色用フィルタ型測色計識別子格納部２から測色に用いるべきフィルタ型測色計の識別子を読み出す。
【００２０】
ステップＳ６では、前記パソコン１０１のエラー検出部３２は、上記ステップＳ５で読み出した識別子が、測色に用いるフィルタ型測色計２０の識別子と一致しているか否か判定する。一致していなければステップＳ７へ進み、一致していればステップＳ８へ進む。
【００２１】
ステップＳ７では、警告メッセージを表示する。例えば、“誤ったフィルタ型測色計が取り付けられています。正しいフィルタ型測色計を取り付けて下さい。”と表示する。そして、この表示をもって、処理を終了する。
【００２２】
ステップＳ８では、前記パソコン１０１は、基準光源Ｄαが標準光源Ｄ６５であるか否か判定する。基準光源Ｄαが標準光源Ｄ６５でなければステップＳ９へ進み、基準光源Ｄαが標準光源Ｄ６５であればステップＳ１１へ進む。
【００２３】
ステップＳ９では、前記パソコン１０１は、表示装置１の基準色温度用補正係数格納部３から、基準色温度用補正係数（ｍ１，ｍ２，…，ｍ９）を読み出す。
なお、前記基準色温度用補正係数は、
【数４】

により表される。
ただし、｜行列式｜_（Ｄα）の各要素は、基準光源Ｄαの光波長λに対応するＣＩＥ等色関数の分光感度をｘ（λ），ｙ（λ），ｚ（λ）としたときの上記Ｘｒ，Ｘｇ，Ｘｂ，Ｙｒ，Ｙｇ，Ｙｂ，Ｚｒ，Ｚｇ，Ｚｂである。上式の右辺の行列式の各要素は、標準光源Ｄ６５および基準光源Ｄαに相当する色を分光型測色計で測定することにより予め取得される。そして、上式の行列演算により基準色温度用補正係数を算出し、色校正処理前に前記基準色温度用補正係数格納部３に格納しておく（基準光源Ｄαの候補が複数ある場合には、各候補について基準色温度用補正係数を格納しておく必要がある）。
【００２４】
ステップＳ１０では、前記パソコン１０１の標準色温度準拠三刺激値算出部３３は、上記ステップＳ４で算出した標準色温度準拠三刺激値Ｘ（Ｄ６５），Ｙ（Ｄ６５），Ｚ（Ｄ６５）を、
【数５】

により基準色温度準拠三刺激値Ｘ（Ｄα），Ｙ（Ｄα），Ｚ（Ｄα）に補正する。
【００２５】
ステップＳ１１では、前記パソコン１０１は、上記ステップＳ４で得た標準色温度準拠三刺激値（基準光源Ｄαが標準光源Ｄ６５である場合）または上記ステップＳ１０で得た基準色温度準拠三刺激値（基準光源Ｄαが標準光源Ｄ６５でない場合）が、前記三刺激目標値格納部３５に格納された三刺激目標値と異なるか否か判定する。三刺激目標値と異なっていればステップＳ１２へ進み、三刺激目標値と一致していれば色校正処理を終了する。
【００２６】
ステップＳ１２では、前記パソコン１０１の白バランス調整部３４は、前記標準色温度準拠三刺激値（基準光源Ｄαが標準光源Ｄ６５である場合）または前記基準色温度準拠三刺激値（基準光源Ｄαが標準光源Ｄ６５でない場合）が、三刺激目標値と一致するように、表示装置１のゲインおよびバイアスを調整する。これにより、表示色を基準光源Ｄαの色温度にする色校正が完了する。なお、ゲインは画面の明部のバランスを調整し、バイアスは画面の暗部のバランスを調整する機能を有する。
【００２７】
なお、上記色校正処理は、画面全体の白バランスの均一性すなわちホワイトユニフォーミティ（ｗｈｉｔｅｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）を良好にする見地から、画面上の複数の区画（例えば画面の中央部と四隅や、画面を２５分割したときの各区画）のそれぞれについて行うことが好ましい。
【００２８】
以上の色校正装置１００によれば、フィルタ型測色計２０が標準光源Ｄ６５に準拠した標準色温度準拠三刺激値Ｘ（Ｄ６５），Ｙ（Ｄ６５），Ｚ（Ｄ６５）しか算出できない場合でも、表示装置１の表示色を標準光源Ｄ６５以外の基準光源Ｄαの色温度に校正することが可能となる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の表示装置の色校正装置および表示装置によれば、フィルタ型測色手段が特定の標準光源に準拠した標準色温度準拠三刺激値しか算出できない場合でも、表示装置を標準光源の色温度とは異なる基準色に合わせて校正することが出来る。
また、標準色温度準拠三刺激値を基準色温度準拠三刺激値に補正するための補正データを表示装置内に格納するので、例えば、色校正実行手段が、遠隔地にある表示装置の補正データをネットワーク経由で取得して色校正を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる色校正装置を示す構成図である。
【図２】図１の色校正装置による色校正処理を示すフロー図である。
【図３】従来の色校正装置の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
１００色校正装置
１表示装置
２測色用フィルタ型測色計識別子格納部
３基準色温度用補正係数格納部
１０ＲＧＢセンサ
１１Ｒ赤フィルタ
１１Ｇ緑フィルタ
１１Ｂ青フィルタ
１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ光検出素子
２０フィルタ型測色計
２１センサ三刺激値算出部
２２標準色温度用換算係数格納部
２３標準色温度準拠三刺激値演算部
２４フィルタ型測色計識別子格納部
３１表示信号出力部
３２エラー検出部
３３基準色温度準拠三刺激値算出部
３４白バランス調整部
３５三刺激目標値格納部
１０１パソコン

Claims

表示用の画面を有する表示装置と、三原色の各色の光をそれぞれ通す３つのフィルタの透過光を検出することで前記画面の各色の発光強度を検出すると共に該発光強度に基づいて特定の標準色温度での分光感度を持つ分光型測色手段で得られるべき標準色温度準拠三刺激値を算出するフィルタ型測色手段と、前記標準色温度準拠三刺激値に基づいて前記表示装置の色校正を行う色校正実行手段とを備えた表示装置の色校正装置であって、
前記表示装置は、前記標準色温度準拠三刺激値を前記標準色温度以外の基準色温度での分光感度を持つ分光型測色手段で得られるべき基準色温度準拠三刺激値に補正するための補正データを格納する補正データ格納手段を具備し、
前記色校正実行手段は、前記フィルタ型測色手段で算出された標準色温度準拠三刺激値を前記補正データに基づいて基準色温度準拠三刺激値に補正する基準色温度準拠三刺激値算出手段と、前記基準色温度準拠三刺激値を目標値に近づけることで前記表示装置の表示色が前記基準色温度になるように調整する表示色調整手段とを具備した
ことを特徴とする表示装置の色校正装置。
請求項１に記載の表示装置の色校正装置において、
前記表示装置は、測色に用いるべきフィルタ型測色手段の識別子を格納するフィルタ型測色手段識別子格納手段を具備し、
前記色校正実行手段は、測色に用いるフィルタ型測色手段の識別子が前記フィルタ型測色手段識別子格納手段に格納された識別子と異なるときに警告を発するエラー検出手段を具備した
ことを特徴とする表示装置の色校正装置。