JP3766342B2

JP3766342B2 - 防眩フィルムのギラツキ評価装置

Info

Publication number: JP3766342B2
Application number: JP2002085849A
Authority: JP
Inventors: 桂一宮▲崎▼
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-03-26
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2022-03-26
Also published as: JP2003279485A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種画像表示装置のギラツキ防止のために表示装置表面に装着された防眩フィルムのギラツキを定量的に評価する防眩フィルムのギラツキ評価装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像表示装置としては、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube、陰極線管）や液晶表示装置あるいはプラズマディスプレイ等が知られている。これらの画像表示装置において、表示画面を見ている人物の顔や太陽光あるいは蛍光灯などの外光が映り込むことによって、良好な画像が得られない場合があった。
【０００３】
そこで、この外光の映り込みを抑えて良好な画像を得るために、表示画面に防眩フィルムを装着するということが考えられている。この防眩フィルムは、例えば、透明な樹脂フィルムの表面に粗面化処理を施し、微細凹凸面を形成して、外光を散乱反射させて、外光の映り込みを防止するようにしたものである。防眩フィルムの透明基体としては、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂が用いられ、その表面に微細凹凸を形成する方法としては、例えば、サンドブラスト方式やエンボス加工方式、エッチング方式等の粗面化方式、透明粒子含有の樹脂コート方式などが挙げられる。
【０００４】
表示画面に防眩フィルムを装着することで、ある程度は外光の映り込みを抑えることはできるが、最近の画像の高精細化に伴う画素サイズの小型化や画面のフラット化、あるいは画面の大型化に伴い、その画素と防眩フィルムの微細凹凸による光が干渉することにより、モアレ像干渉縞が生じ、画像が粗く見づらくなるギラツキ現象が発生するようになった。
【０００５】
このようにギラツキ現象の発生したギラツキ画像のギラツキを抑制するために、従来いくつかの提案もなされているが、従来は、このギラツキの評価は輝度のバラツキの標準偏差を用いてなされていた。
すなわち、発光面を均一に発光させて防眩フィルムの面上における輝度の分布を測定し、その測定値を統計処理して標準偏差を求めていた。この標準偏差は輝度のバラツキの大きさの目安となるものであり、この標準偏差が小さい程ギラツキ防止の点からは好ましいとされていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のギラツキの評価を、輝度のバラツキの標準偏差を用いて行う方法では、表示画面が有している格子そのものも輝度の変動として含まれるため、目視の評価に対応するギラツキの定量評価値としては十分な精度が得られないという問題がある。
【０００７】
図６に、例えば防眩フィルムの５つのサンプル（サンプル１〜サンプル５）について、輝度のバラツキの標準偏差を算出したものと、各サンプルのギラツキを目視で評価した順位との関係を示す。
図６において、サンプル１を●で、サンプル２を▲で、サンプル３を■で、サンプル４を×で、またサンプル５を＋で表す。図６は、横軸に目視順位をとり、縦軸に標準偏差（ＲＭＳ）をとって、各サンプルの順位を表示したものである。
【０００８】
図６に示すように、人間の目視による順位と、輝度のバラツキの標準偏差による順位とは対応していないことがわかる。
これを分かり易く表で表すと、以下の表１のようになる。標準偏差で評価する場合は、標準偏差が小さい程、輝度のバラツキが少なく、ギラツキが抑制されており、順位は高くなる。従って、例えば、サンプル４は、目視による順位は４位と低いにもかかわらず、標準偏差による順位は２位と、高くなっている。
【表１】

【０００９】
このように、輝度のバラツキの標準偏差が小さい順に評価した順位は、目視による順位とは一致せず、標準偏差ではギラツキの高精度な評価をなすことができないという問題がある。
【００１０】
本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであり、高精細画像表示装置に防眩フィルムを装着した場合に発生するギラツキ画像のギラツキの高精度な定量的評価を行うことができる防眩フィルムのギラツキ評価装置を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、光源の発光面上に設けられた格子パターンと、該格子パターン上に装着された防眩フィルムと、前記光源からの光を、前記格子パターン及び前記防眩フィルムを介して撮影する撮影手段と、前記撮影手段によって撮影して得られた画像データをフーリエ変換した後、前記格子パターン部分に相当する輝線を除去したスペクトルとして、あるいは該スペクトルに対して所定の処理を施して、出力する画像データ処理手段とを備えたことを特徴とする防眩フィルムのギラツキ評価装置を提供する。
【００１２】
また、前記スペクトルに対して行う所定の処理としては、該スペクトルをｎ次関数でフィッティングすることが好ましい。
あるいは、前記関数に視覚系のＭＴＦ関数を乗算して積分した値を算出することが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の防眩フィルムのギラツキ評価装置について、添付の図面に示される好適実施形態を基に詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係る防眩フィルムのギラツキ評価装置の一実施形態の概略を示す概略構成図である。
図１において、本実施形態のギラツキ評価装置１０は、光源１２と、その発光面上に配置された格子パターン１４及び格子パターン１４上に装着された防眩フィルム１６と、レンズ１８を通して光源１２からの光を撮影する撮影手段２０及び撮影手段２０で取得された画像データを処理してギラツキ評価のためのデータを出力する画像データ処理手段２２とを有して構成される。
【００１５】
格子パターン１４は、例えば、ガラスやフィルム等からなる透明基材に、例えば１２０pixel/inch程度の密度で配置された碁盤目状の黒いラインからなる格子パターンを形成したものである。
防眩フィルム１６は、通常画像表示装置の表示画面の観察者側に外部光の反射を抑えるために貼られるものであり、透明な樹脂フィルム等の表面に粗面化処理を施して、微細凹凸面を形成したものである。
レンズ１８は、目視による評価に対応するデータを得るものであるから、光源１２から距離を離して、人が目で見る程度の大きさの角度の位相で、画像撮影手段２０によって撮影できるようなものであることが好ましい。また、画像撮影手段２０は、画像を撮影し、画像をデジタルの画像データとして取り込むものである。
【００１６】
画像データ処理手段２２は、画像撮影手段２０からデジタル画像データを受け取り、これに対し、データ処理を行うものである。
具体的には、受け取ったデジタル画像データに対し、２次元フーリエ変換を行い、その後、画像データの中の前記格子パターン１４のスペクトルに対応する輝線状のピーク領域をカットしたスペクトル値とし、これをＸ方向及びＹ方向に積分して、ギラツキ評価のためのデータとして出力するものである。画像データ処理手段２２は、このような処理を行うように構成された専用の機器でもよいし、このような処理を実行するソフトウエアを組み込んだパソコンでもよい。
このように、格子パターン１４に対応する輝線をカットすることにより、格子パターン１４の影響を受けないギラツキのみを評価することができ、高精度なギラツキの定量的評価が可能となる。
【００１７】
以下、本実施形態のギラツキ評価装置１０の作用として、該ギラツキ評価装置１０を用いて、防眩フィルムのギラツキを定量的に評価する方法について説明する。
本ギラツキ評価方法の処理の流れを図２のフローチャートに示し、以下このフローチャートに沿って説明する。
【００１８】
図２のフローチャートにおいて、まず、ステップ１００で、画像撮影手段２０（例えば、ＣＣＤカメラ）で、光源１２から出て格子パターン１４及び防眩フィルム１６を通して来た光を、レンズ１８を介して撮影する。
このとき、画像撮影手段２０の位置をずらして、例えば１０枚の画像を撮影する。画像撮影手段２０で取得されたデジタル画像データは、画像データ処理手段２２に送られる。
【００１９】
次に、ステップ１１０において、デジタル画像データを受け取った画像データ処理手段２２は、このデジタル画像データに対して、２次元フーリエ変換を施し、２次元スペクトルを得る。
このようにして得られた２次元スペクトルの例を図３に示す。図３において、破線で囲まれた部分が格子パターン１４の格子に対応する輝線状の部分である。また、図３の中央部の白くぼやっとしたものがギラツキ成分である。従って、ギラツキの評価には、この輝線状の部分が邪魔になるので、これを除去しなければならない。
【００２０】
そこで次に、ステップ１２０において、画像データ処理手段２２は、今得られた２次元スペクトルから格子パターン１４に対応する輝線をカットする。
そして次のステップ１３０において、この輝線の除去された２次元スペクトルデータを縦方向について積分する。この積分の目的の一つとしては、１０回の位置ずらしを実施してもスムーズなスペクトルが得られないために実施する意味も含まれている。
ここで、本実施形態において輝線をカットして積分を行うことが本質的である。図４に、横軸を空間周波数、縦軸をフーリエスペクトルとして、輝線をカットしないで縦方向に積分した右側のフーリエスペクトルを示す。もし輝線部分を除去しないで積分すると、図４に符号Ｋで示すように、輝線部分が残ってしまい、これが後のギラツキ評価に影響を与え、高精度な評価を行うことができない。
【００２１】
ステップ１４０では、画像データ処理手段２２は、ステップ１３０において縦方向に積分して得られたフーリエスペクトルに対し、例えば、所定のｎ次関数をフィッティングして滑らかな関数を算出し、これを出力する。この関数のグラフを比較することにより、ステップ１５０でギラツキの空間周波数特性として定量的評価を高精度に行うことができる。このとき、輝線をカットして積分したスペクトルの値は、ステップ１２０の輝線のカットを行わずにステップ１３０の積分を行ったスペクトルと比較して、空間周波数０を除く少なくとも２つ以上の輝線が存在する空間周波数において、０．５％以上１０％未満であることが好ましい。
【００２２】
あるいはこのとき、目の応答関数のような視覚系のＭＴＦ関数（Modulation Transfer Function) をステップ１６０で乗算して、ステップ１７０とステップ１８０で縦横共に積分した値を算出して、これをステップ１９０でギラツキの評価値として出力するようにしてもよい。このような値を算出することにより、目視評価に対応する数値として出力することが可能になる。
【００２３】
以下、より具体的な実施例について説明する。
（実施例）
図１の構成において、光源として富士写真フイルム社製FUJICOLOR Viewer４×５を用い、格子パターン１４はガラス蒸着したものを用い、またレンズ１８はNIKON AFマイクロニッコールED200mm F40 を用い、画像撮影手段２０としては、ＣＣＤカメラ（Apogee K1-14E)を用いた。
また、防眩フィルムとして、前記図６に示したサンプル１〜サンプル５の５つを用いた。
【００２４】
まず、各サンプル１〜５を、上記構成の装置を用いて、ＣＣＤカメラにより、カメラ位置をずらして１０枚ずつの画像を撮影し、これを２次元フーリエ変換して２次元スペクトルとした。
次いで、これから格子パターンに相当する輝線部分をカットし、縦方向に積分した。その後、積分されたフーリエスペクトルに対し、適当なｎ次関数をフィッティングし、滑らかな関数を得た。
【００２５】
この関数のグラフを図５に示す。図５は、横軸を空間周波数、縦軸をフーリエスペクトルとして表したものである。サンプル１のグラフは●で、サンプル２のグラフは▲で、サンプル３のグラフは■で、サンプル４のグラフは×で、またサンプル５のグラフは＋で示した。
図５において、グラフが下の方にある程（値が小さい程）、ギラツキが抑制されており評価が高い。従って、本実施例の方法による評価によれば各サンプル１〜５の評価順位は、図６に示す目視による順位と一致している。
さらに、本実施例によれば、図５に示すように、各サンプル１〜５に対する、評価を表す関数が算出されているので、単なる順位のみでなく、各サンプル間の関係等についても詳しく解析することができ、高精度に定量的評価を行うことが可能となる。
【００２６】
以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、格子パターン及び防眩フィルムを介して光源からの光を撮影して得られたギラツキ画像を２次元フーリエ変換して得られた２次元スペクトル画像から、格子パターンに相当する輝線部分を除去して積分し、さらに、このフーリエスペクトルを所定のｎ次関数でフィッティングした関数を出力するようにしたため、格子パターンの影響を排除して、高精度なギラツキの定量的評価を行うことが可能となった。
【００２７】
なお、このとき、上記ｎ次関数でフィッティングする前の、格子パターンに相当する輝線を除去して積分した２次元フーリエスペクトルを出力するようにしても、十分ギラツキの評価に用いることができる。
また、目の応答関数のようなＭＴＦ関数を乗算して積分した値を評価値として出力するようにすれば、ほとんど目視評価と同様となる。
【００２８】
上で説明した実施形態では、画像を撮影してギラツキ画像を得る測定装置（光源１２から画像撮影手段２２まで）と撮影して得られたギラツキ画像を受け取りデータ処理を施してギラツキの評価を行う画像データ処理手段とが一体化されていたが、ギラツキの評価方法をコンピュータで実行可能なソフトウエアとしてコンピュータに組み込んで、ギラツキ評価方法に係る部分を別体化してもよい。
このようにすれば、例えば液晶表示装置やプラズマディスプレイ等のギラツキ画像が発生するものからギラツキ画像を取得して、このデータをギラツキ評価方法のソフトを有するコンピュータに入力することで、該液晶表示装置等のギラツキの定量的評価を行うことができる。
【００２９】
以上、本発明の防眩フィルムのギラツキ評価装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのはもちろんである。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明によれば、防眩フィルムにおける目視評価に対応した、ギラツキの定量的評価を高精度に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る防眩フィルムのギラツキ評価装置の一実施形態の概略を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態のギラツキ評価装置によって行われるギラツキ評価方法の処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】２次元スペクトルの例を示す説明図である。
【図４】輝線を除去せずに積分したフーリエスペクトルを示す線図である。
【図５】本実施例における１２５ｄｐｉでのギラツキフーリエスペクトルの例を示す線図である。
【図６】ギラツキの目視評価と標準偏差による評価の関係を示す線図である。
【符号の説明】
１０防眩フィルムのギラツキ評価装置
１２光源
１４格子パターン
１６防眩フィルム
１８レンズ
２０画像撮影手段（ＣＣＤカメラ）
２２画像データ処理手段

Claims

光源の発光面上に設けられた格子パターンと、
該格子パターン上に装着された防眩フィルムと、
前記光源からの光を、前記格子パターン及び前記防眩フィルムを介して撮影する撮影手段と、
前記撮影手段によって撮影して得られた画像データをフーリエ変換した後、前記格子パターン部分に相当する輝線を除去したスペクトルとして、あるいは該スペクトルに対して所定の処理を施して、出力する画像データ処理手段とを備えたことを特徴とする防眩フィルムのギラツキ評価装置。