JP6591176B2 - 保護フィルムのギラツキ評価値算出方法及び保護フィルムのギラツキ評価値算出装置 - Google Patents

Description

本発明は、各種画像表示装置に装着した際に、これらの表示画面を保護するとともに、窓や室内照明機器等の写りこみにより生じる表示画面の眩しさを低減させるといった機能を持つ保護フィルムに発生するギラツキを定量的に評価する保護フィルムのギラツキ評価値算出方法及び保護フィルムのギラツキ評価値算出装置に関するものである。

従来から、各種画像表示装置の表示面に防眩等を目的とする保護フィルムを装着することは、一般的なことであるが、最近の画像の高精細化に伴う画素サイズの小型化が原因となり、その画素と保護フィルムに形成される微細な凹凸部分が干渉し、画像が粗く、見えづらくなるといったギラツキ現象が発生することが問題となってきている。そして、これまで、このようなギラツキの評価は、一般的には、目視によって行われてきたが、目視による評価は、主観的な方法であり、個人差も生じる上に、定量的な評価が難しいといった指摘がされている。

こういった指摘に対処するため、例えば、特許文献１には、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が開示されている。

詳しくは、光源上に格子パターンと防眩フィルムを配置し、光源からの光を格子パターンと防眩フィルムを介して撮影し、得られたデジタルデータに対して、２次元フーリエ変換を施し、次いで、格子パターンに対応する輝線をピンポイントに除去する。そして、この２次元スペクトルをＸ方向及びＹ方向に積分し、さらに、ｎ次関数でフィッティングして、この関数の値の比較評価を行い、ギラツキの程度を定量的に評価するといった技術である。

特開２００３−２７９４８５号公報

しかしながら、特許文献１の評価方法では、ギラツキは、グラフの特性や、数値のみでしか評価できず、視覚的に表現できないため、格子パターンの輝線除去効果が不明瞭であり、過剰に除去されたのか、或いは、除去が不完全なのかについては、評価できず、評価精度の面で問題があるとされている。

さらに、視覚的に表現できないため、ギラツキとフィルムとの対応をとることが困難であり、フィルムの特性を生かすことが難しい評価方法でもあった。また、実際の表示装置においては、光が出てくるマトリクスや、セルの形状は、電極配線などの形状とも交絡して非常に様々な形状のパターンとなり、単純な輝線カットでは実態と合わないことが分かっている。

その他、特許文献１の評価方法は、輝度のばらつきのみの標準偏差を用いてギラツキ評価を行っているため、色度に関する評価は行えず、例えば、カラーの画像データにおいて、輝度のばらつきは発生していないが、色度のばらつきが発生しているといった場合には、ギラツキの評価を見逃してしまうという欠点が生じていた。

本発明は、上述の課題を解決するためのもので、保護フィルムのギラツキによる色度及び輝度のばらつきを定量的に測定し、それを視覚的に表現させることもできる保護フィルムのギラツキ評価値算出方法及び保護フィルムのギラツキ評価値算出装置を提供することにある。

上述の課題に対応するため、本発明は、以下の技術的手段を講じている。
即ち、請求項１記載の発明は、画像表示装置の画像表示面に保護フィルムを装着させた状態で、前記画像表示面に表示されるカラー画像を、前記保護フィルムを介して撮影手段により撮影し、当該撮影により得られたカラー画像データに対してフーリエ変換処理を行い、続いて、前記画像表示面に表示されるカラー画像の画素により生じる規則的な周期成分を除去した後、さらに、逆フーリエ変換処理を行い、当該逆フーリエ変換処理により得られたカラー画像データを画像として出力表示させるとともに、前記逆フーリエ変換処理により得られたカラー画像データに対して、データ処理により前記カラー画像データの色度及び輝度の平均値を計算し、さらに、その平均値と各画素の色度及び輝度の差分を前記保護フィルムのギラツキを評価するための値として算出する保護フィルムのギラツキ評価値算出方法である。

また、請求項２記載の発明は、画像表示装置と、当該画像表示装置の画像表示面に装着された保護フィルムと、前記画像表示面に表示されるカラー画像を、前記保護フィルムを介して撮影する撮影手段と、当該撮影手段により撮影して得られたカラー画像データに対してフーリエ変換処理を行い、続いて、前記画像表示面に表示されるカラー画像の画素により生じる規則的な周期成分を除去した後、逆フーリエ変換処理を行い、当該逆フーリエ変換処理により得られたカラー画像データに対して、データ処理により前記カラー画像データの色度及び輝度の平均値を計算し、さらに、その平均値と各画素の色度及び輝度の差分を前記保護フィルムのギラツキを評価するための値として算出する画像データ処理手段と、前記逆フーリエ変換処理により得られたカラー画像データを画像として表示可能とする画像表示手段とを備えることを特徴とする保護フィルムのギラツキ評価値算出装置である。

本発明によれば、保護フィルムのギラツキの原因となる輝度のばらつきのみならず、色度のばらつきについても定量的に測定することができるため、カラー画像データにも対応することができる。また、規則的な周期成分が除去された後のデータを画像として視覚的に表示できるため、画像表示面に表示されている画像において、画素同士の隙間や配線によって形成されるパターン（例えば、格子状となるパターン）に対応する輝線除去効果等の確認が極めて容易なものとなる。

本発明に係る保護フィルムのギラツキ評価値算出装置の実施形態を示す概略構成図である。 本発明に係る保護フィルムのギラツキ評価値算出方法の実施形態を示すフローである。 本発明に係る保護フィルムのギラツキ評価値算出方法の実施形態による流れの主要部分を画像で表したものである。 本発明に係る保護フィルムのギラツキ評価値算出方法の実施形態におけるデータ処理により得られた測定データ情報（サンプル１〜８）を示した表である。 本発明に係る保護フィルムのギラツキ評価値算出方法の実施形態におけるデータ処理により得られたサンプル１での測定データをｘｙ色度図上にヒストグラムとして示したものである。 本発明に係る保護フィルムのギラツキ評価値算出方法の実施形態におけるデータ処理により得られたサンプル６での測定データをｘｙ色度図上にヒストグラムとして示したものである。

本発明に係る保護フィルムのギラツキ評価値算出装置の実施形態及び保護フィルムのギラツキ評価値算出方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る保護フィルムのギラツキ評価値算出装置の実施形態を示す概略構成図で、図２は、本発明に係る保護フィルムのギラツキ評価値算出方法の実施形態を示すフローである。

また、図３は、本発明に係る保護フィルムのギラツキ評価値算出方法の実施形態による流れの主要部分を画像で表したものである。なお、符号については、１０がギラツキ評価値算出装置、１２が画像表示面、１４が画像表示装置、１６が保護フィルム、１８が撮影手段、２０がレンズ、２２が画像データ処理手段、２４が画像表示手段を示している。

本実施形態における保護フィルムのギラツキ評価値算出装置１０は、図１に示すように、まず、画像表示装置１４と、この画像表示装置１４の画像表示面１２に装着された保護フィルム１６と、画像表示面１２に表示されるカラー画像を、保護フィルム１６を介して撮影する撮影手段１８を備えている。

さらに、ギラツキ評価値算出装置１０は、撮影手段１８により撮影して得られたカラー画像データに対してフーリエ変換処理を行い、続いて、画像表示面１２に表示される画像の画素により生じる規則的な周期成分（画素同士の隙間や配線に基づく周期成分）を取り除くために高周波成分を除去した後、逆フーリエ変換処理を行い、当該逆フーリエ変換処理により得られたカラー画像データに対して、データ処理により前記カラー画像データの色度及び輝度の平均値を計算し、さらに、その平均値と各画素の色度及び輝度の差分を前記保護フィルムのギラツキを評価するための値として算出する画像データ処理手段２２と、画像データ処理手段２２による逆フーリエ変換処理によって得られたカラー画像データを画像として表示する画像表示手段２４とを備えている。

このような構成となっているため、本発明に係るギラツキ評価値算出装置は、カラー画像データの輝度のみならず色度のばらつきまで定量的に測定することが可能となり、保護フィルムのギラツキを高精度に評価することができるわけである。

続いて、本実施形態における保護フィルムのギラツキ評価値算出装置１０により算出される値に基づき、ギラツキを評価する流れについて説明する。なお、このギラツキの評価は、本発明に係る保護フィルムのギラツキ評価値算出方法の実施形態におけるギラツキ評価の流れを採用するものとする。

まず、図１及び２に示すように、画像表示装置１４の画像表示面１２に保護フィルム１８を装着させた状態で、画像表示装置１４の内部に設けられている光源（図示せず）から均一な白色を生じさせる。続いて、光源からの白色を画像表示面１２が、画像として表示させ、それを撮影手段１８が、保護フィルム１６を介して撮影し、カラー画像データを取得していく（ステップ１）。なお、その際、撮影手段２０の解像度が、表示装置１６の解像度より細かいことが好ましい。また、撮影手段１８により撮影した画像の一例は、図３（ａ）に示している。

次に、撮影手段１８が取得したカラー画像データに対して、画像データ処理手段２２が、２次元フーリエ変換処理を行う（ステップ２）。この処理によって、２次元のフーリエスペクトルを得ることができる（図３（ｂ）参照）。続いて、画像データ処理手段２２は、得られた２次元のフーリエスペクトルから画像表示面１２に表示される画像の画素により生じる規則的な周期成分である高周波成分を除去していく（ステップ３）。

このような処理を行うことで、２次元のフーリエスペクトルから、画素同士の隙間や配線から生じる特定のパターン（格子状パターン等）を取り除くことができるわけである（図３（ｃ）参照）。また、従来のように輝線のある周波数のみを除去するギラツキ評価方法に比べて、高精度な評価が行えるようになるわけである。

その後、画像データ処理手段２２は、高周波成分が除去された２次元のフーリエスペクトルに対し、逆フーリエ変換処理を行う（ステップ４）。このような処理を行うことで、評価に余分な特定のパターンが的確に取り除かれたかどうかを出力先の画像表示手段２４上で目視確認することができるわけである。

続いて、本実施形態では、逆フーリエ変換処理により得られた画像データに対し、画像データ処理手段２２においてデータ処理を行う。このデータ処理は、ギラツキ評価を行うために用いる値の算出を行うデータ処理である（ステップ５）。詳しくは、逆フーリエ変換処理により得られた画像データにおける各画素の色度及び輝度の標準偏差をそれぞれ計算していくというものである。

データ処理の流れとしては、まず、得られた画像の色度及び輝度の平均値を計算し、その平均値と各画素の値の差分（偏差）を計算する。その差分（偏差）の値が大きいほどギラツキ度合いが大きく、小さいほどギラツキ度合いが小さいという評価となる。

以上より、本発明によれば、実施形態に示す通り、保護フィルムのギラツキの原因となる輝度のばらつきのみならず、色度のばらつきについても定量的に測定することができるため、白黒、カラー画像データに対応することができる。さらに、データ処理後の画像データを目視することもできるため、画像表示面に表示されている画像における画素同士の隙間や配線によって形成されるパターンに対応する輝線除去効果等の確認が容易なものとなる。

ここで、本発明に係る保護フィルムのギラツキ評価値算出方法の実施形態において、データ処理により得られた情報の一例を図４及び５に示す。図４は、本発明に係る保護フィルムのギラツキ評価値算出方法の実施形態におけるデータ処理により得られた測定データ情報（サンプル１〜８）を示した表で、図５は、本発明に係る保護フィルムのギラツキ評価値算出方法の実施形態におけるデータ処理により得られたサンプル１での測定データをｘｙ色度図上にヒストグラムとして示したもので、図６は、サンプル６での測定データをｘｙ色度図上にヒストグラムとして示したものである。

本評価の流れとしては、まず、画像表示装置の画像表示面に、サンプルとして準備した保護フィルム（サンプル１〜８）をそれぞれ装着させた状態で、画像表示装置１４の内部に設けられている光源（図示せず）から均一な白色を生じさせることにより、画像表示面に画像を表示させ、それを撮影し、カラー画像データとして取得していった。

続いて、取得したカラー画像データに対して、それぞれ、２次元フーリエ変換処理行った。そして、この処理によって得られた２次元のフーリエスペクトルから高周波成分を除去し、さらに、高周波成分が除去された２次元のフーリエスペクトルに対し、逆フーリエ変換処理を行った。

ここで、逆フーリエ変換処理により得られたカラー画像データを画像とし表示させ、評価に余分な特定のパターンが的確に取り除かれたかどうかを目視確認した後、このカラー画像データに対してデータ処理を行い、各画素の色度及び輝度の標準偏差をそれぞれ計算していった。その結果を図４に示す。なお、表中、Ｙは、輝度情報、ｘｙは色度座標を表している。

ここで、図中の標準偏差の値が大きいほどギラツキ度合いが大きく、小さいほどギラツキ度合いが小さいという評価となるが、本評価においては、Ｙでは、ギラツキ度合いが小さい順に、サンプル（１→８→７→４→５→３→２→６）、ｘｙでは、ギラツキ度合いが小さい順に、サンプル（１→８→７→５→３→２→４→６）となった。つまり、サンプル１が、最もギラツキが少なく、逆に、サンプル６が、最もギラツキが多いということになる。

また、図中、「目視」は、目視によりギラツキを評価した結果を示したものであるが、ギラツキの少ない順は、「無し」→「○」→「○△」→「×」→「××」で、この目視評価の結果と、本発明によりもたらされる評価結果とは、概ね相関性があることが理解できる。なお、目視評価では、例えば、「×」の評価を受けた各サンプル同士におけるギラツキ度合いの順位の判定をすることは極めて困難であるが、本発明によれば、それが可能となるという優れた効果が奏されることが分かる。

また、例えば、サンプル４においては、Ｙ（輝度情報）では、やや良好（ややギラツキが少ない）という判定がされているのに対し、ｘｙ（色度座標）では、良好ではない（ギラツキが多い）という判定がされている。つまり、従来技術のように、輝度情報のみでギラツキ評価をする手法や装置では、このようなサンプルの場合、実際には、色度側では、ギラツキが多いのにもかかわらず、全体として、ギラツキは少ないと判定されてしまうといった問題が生じてしまう。一方、本発明によれば、色度においてもギラツキを評価することができるため、こういった問題は起きず、極めて優れたギラツキ評価を提供することが可能となるわけである。

ここで、図５及び６は、データ処理により得られた色度座標をｘｙ色度図上にヒストグラムとして表したものである。ここで、図５は、ｘｙ色度が集中していることが見て取れるが、これは、ギラツキが少ないことを意味している（サンプル１）。また、図６は、ｘｙ色度が分散していることが見て取れるが、これは、ギラツキが多いことを意味している（サンプル６）。

これらのデータから、本発明に係る保護フィルムのギラツキ評価値算出方法及び保護フィルムのギラツキ評価値算出装置によれば、保護フィルムのギラツキの原因となる輝度のばらつきのみならず、色度のばらつきについても定量的に測定することができるため、ギラツキの評価という面において、極めて高精度な評価を行うことができることが明らかになった。

本発明に係る保護フィルムのギラツキ評価値算出方法及び保護フィルムのギラツキ評価値算出装置は、画像表示装置の分野で活用でき、ギラツキ評価に適しているため、画像表示装置や、フィルムの開発に好適に用いることができる。

１０ ギラツキ評価値算出装置
１２ 画像表示面
１４ 画像表示装置
１６ 保護フィルム
１８ 撮影手段
２０ レンズ
２２ 画像データ処理手段
２４ 画像表示手段

Claims (2)

1. 画像表示装置の画像表示面に保護フィルムを装着させた状態で、前記画像表示面に表示されるカラー画像を、前記保護フィルムを介して撮影手段により撮影し、当該撮影により得られたカラー画像データに対してフーリエ変換処理を行い、続いて、前記画像表示面に表示されるカラー画像の画素により生じる規則的な周期成分を除去した後、さらに、逆フーリエ変換処理を行い、当該逆フーリエ変換処理により得られたカラー画像データを画像として出力表示させるとともに、前記逆フーリエ変換処理により得られたカラー画像データに対して、データ処理により前記カラー画像データの色度及び輝度の平均値を計算し、さらに、その平均値と各画素の色度及び輝度の差分を前記保護フィルムのギラツキを評価するための値として算出する保護フィルムのギラツキ評価値算出方法。
2. 画像表示装置と、
   当該画像表示装置の画像表示面に装着された保護フィルムと、
   前記画像表示面に表示されるカラー画像を、前記保護フィルムを介して撮影する撮影手段と、
   当該撮影手段により撮影して得られたカラー画像データに対してフーリエ変換処理を行い、続いて、前記画像表示面に表示されるカラー画像の画素により生じる規則的な周期成分を除去した後、逆フーリエ変換処理を行い、当該逆フーリエ変換処理により得られたカラー画像データに対して、データ処理により前記カラー画像データの色度及び輝度の平均値を計算し、さらに、その平均値と各画素の色度及び輝度の差分を前記保護フィルムのギラツキを評価するための値として算出する画像データ処理手段と、
   前記逆フーリエ変換処理により得られたカラー画像データを画像として表示可能とする画像表示手段と、
   を備えることを特徴とする保護フィルムのギラツキ評価値算出装置。