201250370 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關對從投影機投影到螢幕上的投影影像的光學特性進行計 算量測的影像計算量測裝置及方法。 【先前技術】 投影機將光影像投影到用使投影影像的投影光的一部分擴散透過的材 料製作的光學構件的螢幕上’該光影像為：對應影像資訊㈣由光源所照射 的光束進行調變喊。如果該螢幕是反射藉幕，舰够從螢幕的表面側 觀察投影影像’如果是透㈣螢幕，舰够㈣幕的背面峨察投影影像。 另外’根據解析度、亮度、色調等光學特性來判斷從該投影機郷的投影 影像的品質。該絲雜是因投影機郷的投影影像的最小單位即點影^ 的重現性、聚紐而産生的特性n闕像的重現性、聚紐 左右投影機的影像品質。 ’“' 以往，由計算量測評價者藉由目視而觀察投影在計算量測用的螢幕上 的投影影絲評價該闕像的重雌、聚紐的優劣，但是在以目視之主 觀的評價的感官評價方法中，會產生因各計算量断價者的不同而產 同評價結果及出現偏差的問題。因此，有町的方法，即藉由攝影 計算量測_螢幕上賴肺像進行攝影，_影像錢進行分析 =投影影像的光學特性絲值化。在該方法巾，不會産㈣各計算量測 價者的不同而造成的評價結果的不同、偏差等的問題。但是 姓 性進行，化的方法中’並不必為了詳細地計算量測投影影像的點影J: ，將計算量_的勞幕上的全部區域的投影影像分割為多個區域而分 母個區_螢幕上的投影影像進行攝影。特別是如果計算量測用的榮+ 反射型螢幕’則在對該反射幕的全雜域的投轉像進行攝影 量測光學特性的情况下’攝驟置位於投纖歧射型螢幕之間並移動。 因此’有以下的問題’即根據計算量測位置的不同 像被遮住，産生無法計算量測的區域的投影影像。因此，提 用螢幕使贿射型絲㈣算投·像的光學概。作為該方法，專= 201250370 件1所記載的方法為習知。在該專利文件丨的投影機檢查裝置中，來自投 影機的投影影像透過透射型螢幕，以透射影像攝影裝置從螢幕背面側對透 射的投影影像進行攝影》因此，投肺像不被遮住，能够藉由透射影像攝 影裝置對螢幕的全《域的郷雜進行攝影，祕計算&郷影像的光 學特性並數值化。 但是’上述專利文件1的投影機檢查裝置中的透射型螢幕構成為使光 ，粒珠均勻地分制不透_歸巾。該絲粒珠具有使人射到不透明樹 脂層的光束聚光的透鏡功能。在上述專利文件丨的投影機檢查裝置中，一 邊藉由上述光學粒珠的透鏡功能使投影影像聚光，一邊使其透過螢幕，藉 由透射影像攝影裝置從螢幕的背面側對透過的投影影像進行攝影。如果是 將第15圖（a)所示那樣的投影圖案投影到反射型螢幕上的情况，則如第 15圖（b)所示那樣，投影圖案的白色綫的部分被攝影呈點影像。在上述專 利文件1的透射型螢幕令’如第15圖（c)所示那樣，包含有與點影像對 應的光學粒珠而以點影像為中心的周圍的光學粒珠部位進行顯示，因此， 由於周圍的光學粒珠部位的.光而使點影像的形狀變得模糊。因此，在上述 專利文件1的透射型螢幕中，具有無法正確地計算量測點影像的問題。 另外，在上述專利文件1的投影機檢查裝置中，在螢幕的透射側設置 有與勞幕的計算量砸域、雜位置龍較·裝置三維邮動的移動 機構。該移動機構大多使用金屬等的金屬器具，因此，透過螢幕的投影影 像的投影光被透射影像攝影裝置的移動機構的表面反射，其一部分再次照 射到透射型螢幕的背面。另外，該簡的光在祕的背面再次反射，被透 ，影像攝影裝置攝影《該反射光被稱為眩光。如果該眩光被照射到螢幕的 ^面，則藉由透射影像攝影裝置攝影到重叠眩光的投影影像。因此，投影 影像會變得驗明亮。因此’闕像整體變職糊，無法正確地計算 點影像。 現有技術文件 專利文件1:曰本專利策4,1〇〇,075號公報 【發明内容】 本發明就是鑒於上述問題點而提出的，其目的在於：提供一種能够正 201250370 確地計算量測光學構件的投影影像中的點影像的影像計算量測裝置。 為達到上述目的，申請專利範圍第1項的發明是一種影像計算量測裝 置，具備：用使所投射的投影影像的投影光的一部分擴散透過的材料製作 的光學構件；透射影像攝影裝置，對被投射在該光學構件上並透過的投影 影像進行攝影；影像處理裝置，對從該攝影裝置輸出的影像信號進行分析， δ十算出上述投影影像的光學特性並數值化，該影像計算量測裝置對上述投 影影像的光學特性進行計算量測，其特徵在於：將上述光學構件在投影光 的波長區域中的反射率設為90%以上、97°/❶以下。 在本發明中，將投影的光學構件在投影光的波長區域中的反射率規定 為90%以上、97%以下。如後述的試驗所示那樣，可知由於投影光的反射 而透過光學構件的投影影像不會變得模糊，能够抑制透過光學構件的投影 影像的點影像的變形^因此，透過光學構件的投影影像的點影像的形狀與 被光學構件反射驗影影像的师像的雜纽相同。由此，藉由對透過 光予構件的技影影像進行攝影，能够正確地對點影像進行計算量測。 少炎本發明的另一目的為一種影像計算量測方法，係藉由：使所投射之投 影影像的投影光的一部分擴散透過：對所透過的投影影像進行攝影；接著， 對由攝影所輸㈣影像信號進行分析，計算出所述投影影像的絲特性並 數值化，而對_投影影像的鮮特性進行計算量_影像計算量測方 法’其特徵在於：騎觀之郷影像的投職的波長區財的反射率設 為90%以上、97%以下。 ’即能够正確地對光學 以上，根據本發明，能够得到以下這樣的效果 構件的投影影像中的點影像進行計算量測。 【實施方式】 以下’參照附圖 施方式。 詳細說明應用本發，影料算量測裝置的一個實 式_像計算4_糾結« 置lG構成為包含峡投影影像的郷光的一部分招 學構件之，幕11、以及攝影裝置12。營幕1 …下述的螢幕：即在全波長區域中將反射率規定為9〇%以上、㈣以^ 201250370 詳細地說’具有均-的自色的分光特性，在表面ιμι上擴散反射從計算量 測對象的投賴2G所魏的投像21的料，使人射光虜的一部分 透過。在人射絲像透過時’胁止由於其光的分散而透過_投影影像 22模糊’而使材料設為十分薄。作為滿足以上條件的榮幕，例如使用將_ ，下厚度的祕或麟等分制糕轉_的制的細巾而製成的材料 2 ’其厚度，20〜1〇〇μιη的範圍。從實驗可知，5〇μιη的厚度為佳。具體而 言’如果該薄膜的厚度比2〇μιη薄，則透過的投影影像光充分擴t，但透過 的光的影像倾糊。糾’如絲朗厚度比⑽㈣厚，則透過的投影影 像光的像不會賴糊，但摘雛反射不充分，在_上不能形成光的影 像，難以從親側進行計算制。例如如果考慮將螢幕的構件設為玻璃， 則一樣無法進行計算量測。 因此，作為决定薄膜的厚度的判斷的—個例子，使用雜的厚度不同 的兩個擴散透射型的Α薄膜和Β薄膜（薄膜Α的厚度〉薄膜Β的厚度），對 於從反射側^算4;觸對比度與從透過側計算量測的對比度的相關關係， 如第2圖所示那樣，在兩者的對比度中，來自反射側的計算量測值為基準 值’來自透過觸算量雕越是接近來自反侧 影光的波《域中反射率越是成為鄕以上之適合的義條^另^技 ，，如果反射率接近1〇()% ’則結果是透過的光變少，無法藉由透過光來 f量測投像。另外’如上卿樣，使1μηι以下厚度的祕或顏料等分 散到螢幕11的聚g旨等的義巾，投影雜的投影光的—部分被薄膜 散的染料或織所魏。由此，可以認為· „的反射率絲最大卿二 右。如以上說明般，對於反射率，如第3圖所示那樣，與螢幕u的厚度 =關係’為確做射料9Q%以上、97%以下，則5_以上的厚度是二要 另外’如上所述，在作為在本實施方式中使⑽_的材料 的堅勒的材料t ’分散有可視光區域中的分光特性均—的乳⑽ 乳白劑’二氧化料不雜的礦物、各種麟酸的金屬鹽、合入物= ^習知。另外，如上所述，考細對投影職幕上的投 ; 的功能，該材料為_以下的大小為佳。使用上述薄膜的像登^ 於入射來的光祕得峨散反射的成分秘紐射的成分。 201250370 的二方式中使用的薄膜的材_^ 雜縣1μιη町献小祕。制上箱 能够得到概反_成姊聽透麟齡。《狀人射來的先 13，式賴像計算量繼置巾的攝影裝置12賤微鏡頭 、以及從微鏡頭13到螢幕的光學面的距離被設定為 進行攝影°與設想的投影機的點影像的大小對應地 叹疋螢幕11的光學φ上的攝影辨，至少要比轉像的解析度高。 對於這樣的螢幕來說，由於透射率過低，通常並不使用於ϋ量測 射光的螢幕。與此相對，在將投纖的投娜像投_本實财式 上的情况下，反射觸郷影像、透過_投騎像在影像賴比度和解 析度下能够得到大致相等的點影像，能够攝影到與實際使用的狀態相 影像。 進而，由於營幕11的反射率設為9〇%以上’所以對於_般的投影機的 反射型螢幕來說，能够同時藉由目視觀察反射側的投影影像。即，以實施 方式的影像計算量測裝置10’能够藉由設置在透過側的攝影裝置12得到攝 影結果和分析結果，並且能够同時進行以直接目視而進行的感官評價。 另外，螢幕11的厚度還與從螢幕11透過的光有關係。在本影像計算 量測裝置中，從計算量測對象的投影機的投影開始位置（投影透鏡位置） 進行觀察，按照各種入射角度使投影光入射到螢幕η。即使這樣按照各種 入射角度入射投影光’為藉由攝影裝置12進行穩定的攝影，與入射角對應 的透射光强度分佈是所謂的蘭佩特（lampert)分佈為佳。具體而言，如第4 圖所示那樣’在螢幕11的雷射光的光學面的反面側設置光量檢測器23。另 外’藉由光量檢測器23改變以雷射光的照射方向為基準的視角θ來測定擴 散透過螢幕11的光的光量。另外，在第4圖的螢幕11的厚度為20μηι的情 况下，如第5圖所示，與雷射光對應的透過光不顯示出蘭佩特分佈，處於 正好正前進（go straight on)的位置的光量變大。 ' 在這樣的情况下，若計算量測對象的投影機的投影開始位置（投影透 201250370 鏡位置）處於光學的真正的正面時，纟透過 要大的動㈣η、的就T對該透過辆行攝影賴影裝置12側需 攝夺光量ί㈣恤需要雜情况變更攝難置12的綱的光圈而調整 5_以上為佳。擴散根據每些理由也可以知道，登幕的厚度為 的光本方式的影像計算量測裝置中’使到達榮幕11的光學面 ==面上的影像變得模糊，則無 罩示的實驗’在薄膜31的光源32的照射側設置中 間遮罩33。斜間遮罩33用光學玻璃製作， 31側蒸鍍條紋圖案間距。該條紋圖賴距糧像 對於投影影像的對比度急劇減少。這樣，在根據各 上、97%以下、螢幕的厚度設為％哗〜綱哗 聚焦的優劣’可以仙由評價者進行數值化的聚焦 影像進行影像處理而計算出的對比度，而形成第8 二I要二曾1 :s"圖表表不由評價者直觀評價出的數值與由影像計算 下學ΓΓ值的關係。因此’在聚焦感為某值以地^ 可4 ”以下的情况下，判斷為不合格品。在該情况下， 隹對比度進行該判斷。根據該關係，能够由評價者與聚 /同時地進=檢，’例，評價者進行最初的檢查 ，檢查聚焦感與對比 二二往否'又錯誤等。進而，藉由取得影像計算量測裝置計算出 亍的感!評價的相對的相關值，而能够刪 〜。鼻㈣裝置件到的光學特性值相對應的感官評價的評價結 果0 依照表不實際nt算量測動作的流程的第9圖進行說明，從計算 201250370 賴娜1G1)铺，從背面側由 +技影到螢幕上的影像透過螢幕而擴散反射的投影 观到影像處理Z)(未 經，影像輸入裝置（未圖示）將該影像 舛笪暑屯丨「牛® cnn,置（未圖不），糟由該影像處理裝置進行光學特性的 的點與像^•八#、S1G4)°在影像處理裝置中，根據影像信號對投影機 、晰#崎獅而輸出（步 格品、不合格品示職，在投影機的合 行比較，如果光學特性值為間值的以^乍值進 是，步驟S203)，在小於間補#先H乍為°格。°(步驟S201 ’步驟S2〇2: 步驟_)。除此以外，還可^合格品進行處理（步驟S202 :否， 評價。特別地，感官評價如上所考二:時，，個特《的方法 '感官 價者的不同而會産生評價的由於疋主觀的評價，所以根據評 價還是以評價者進行體的ϊ色等的平衡評 判斷之相關數據進行靈活運用的_ 接著’以下說明實施方式的變化例卜 圖。！===之變化例1的影像計算量測裝置的校正的示意 考符號表示_同的參 的校正是在實施光學特性的評價之前^ t化例的影像計算量測裝置 度的-個例子。依照第12圖的校正步驟' 5 裝置的精 幕11的反射側的投影影像21 m鏡頭15取仔第η圖的登 ⑽叫分別對裝=進行攝影 較，計算出修正量（步驟S304) 對兩者的分析結果進行比 攝影裝置12進行校正（步驟S3 ^康拉出的修正量，對透過側的 的點形狀基本是相同的，但會產生—°二衷’反射側的影像與透過側的影像 來確認產生模糊、失真至何程度。失真，因此，藉由該比較， 以反射側的郷料錢果縣Hi if所要的差之情况下， 衣出與透過側的投影影像的分杆 201250370 =^^=1==^義娜量測時進行
?透過側的攝影裝置攝影得到梅== 學二T 透ιί側的攝影裝置的攝影環境、攝影條件，由此降低模糊、失真。 。十算里測動作開始前或隨時地進行這些校正。 接著，以下說明本實施方式的變化例2。 圖。是表二實施方式之變化例2的影像計算量測裝㈣結構的示意 所’鮮1圖相同的參考符號表示相同的結構元件。該圖« =^==的影像計算量測裝置4G具備攝影裝置ΐ2、對微鏡頭= H 丨。在該框體41的—部分上，設置有被設置在攝影裝 錄⑴該縣U具細_如_要的大小， = 置。藉由這樣設為攝影裝置等的—體結構，來使攝影環境 因鏡頭13的鏡戦闕偏差等攝影條件的變化所帶來的影 =另外，藉由鋪41對攝影裝置等全體進行遮光，能够防止來自外部的 與像光i。:如又^圖⑷所示，即使在影像計算量測中存在無關的 j先24的攝一_中，也會完全防止作為眩光之無關的影像光％到達 堂秦。 =’如第13圖（b)所示’按照規定的大小將計算量珊象的營幕 中的投影面分割為多個攝影區域，在分割後的每個投影面的螢幕似〜 42_η (η為正整數）_狐域中分別設置職計算量測裝㈣，由此，能 地計算量測各投影面中的光學特性。即，本變化例的影像計算量測 裝置40只破攝影裝置及其縣_大顿規定，因此，裝置自身的大小與 投影機投影影像的大小相比非常小。因此，能够同時設置多個攝影區域。、 接著’第14圖是表示實施方式之變化例3的影像計 的示意圖。在該圖中’與第7圖和第13圖相同的參考符號表:二= 讀。在本變化㈣影像計算量職置巾，在與絲在數字爾目機上的鏡 頭的CCD面相當的位置處設置遮罩33,從遮罩％的背面由光源32昭射昭 明光。另外’在與綱34的焦餘置相#_影面的位置處設置本變化例 的影像計算量測裝置4〇。由此，能够在每個任意的位置容易地對鏡頭％的 攝影解析度進行計算量測。 201250370 以上說明的是一個例子’本發明在每個如下的形式中起到特有的效果β (形式A) 在本實施方式的影像計算量測裝置中，將光學構件在投影光的波長區 域中的反射率設為90%以上、97%以下。由此，如對上述實施方式所說明 般’能够排除藉由使計算量測用的螢幕具有對透過功能著重特化的功能而 產生的點形狀的變形這樣的缺點，同時還能够觀察計算量測對象的投影機 的投影影像，並且能够攝影正確的點影像形狀的透過側的投影影像。由此， 能够容易並且同時地對反射側的投影影像與透過側的投影影像進行比較， 在透過側的投影影像的攝影中能够計算量測高品質的影像。另外，藉由同 時進行對反射側的投影影像的目視評價和根據對透過側的投影影像進行攝 影所得的影像信號來進行的光學雜的計算制，能糊時進減官評價。 (形式B) 在（形式A)中，在光學構件的反射側和透過側分別設置攝影裝置， 影影像的各光學特性進行比較，由此以反射側的攝影裝置的攝影影 Ϊϋΐ求出修正量。由此’如對上述實施方式的變化例1所說明般，能 。多根據求出的紅量職過_攝雜置進行校正，提高計算量測精度。 (形式C) · 巾，在對來自外部的光進行輕龍翻設置攝影裝置， 置的攝影區域的該_的—部分具備光學構件，相對於光學 ΖίΪΤ峨設置嶋置。由此，如對上述實施方式的變化例2 算^測梦声ΙΓ =止因眩光所造成的攝影影像的對比度下降，能够抑制計 綠下變二使在使螢幕與攝影裝置的位置關係固定的狀 裝置之距離的偏離造成的攝影模二算=止因營幕與攝影 ，行計算量測。另外， ί型化’所以能够使_幕二 十异量測同時使用，藉由同時運用多個影傻伽 (形式D) 光學構件是營幕，投射到該 在（形式Α)〜（形式C)的任意一個中， 201250370 螢幕上的投影影像是來自投影機的投影影像。由此，如對上述實施方式所 說明般，能够容易並且同時地對螢幕的反射側的投影影像與螢幕的透過側 的投影影像進行比較，能够在螢幕的透過側的投影影像的攝影中計算量測 高品質的影像。另外，藉由同時進行對螢幕的反射側的投影影像的目視評 價和根據對螢幕的透過側的投影影像進行攝影所得的影像信號進行的光學 特性的計算量測，能够同時進行感官評價 (形式E) 在（形式A)〜（形式C)的任意一個中，投射到光學構件上的投影影 像是隔著鏡頭的影像。由此，如對上述實施方式的變化例3所說明般，能 够容易並且同時地對經由透鏡投影到光學構件上並反射的影像與經由透鏡 透過光學構件的影像進行比較，能够容易地計算量測透鏡的解析度。 【圖式簡單說明】 第1圖是表示本實施方式影像計算量測裝置的結構的示意圖； 第2圖是表示從反射側計算量測的對比度與從透過側計算量測的對比 度的相對關係的特性圖； 第3圖是表示螢幕的厚度與反射率的關係的特性圖； 第4圖是表示螢幕之擴散透射光的光量測量試驗的結構的示意圖； 第5圖是表示螢幕厚度為2〇μπι時的光量感測器的視角與擴散透射光的 光量之間的關係的特性圖； 第6圖是表示螢幕厚度為5〇μιη和刚μιη時的光量感測器的視角與擴 散透射光的光量之間的關係的特性圖； 第7圖是表示螢幕之擴散透射光的光量測量試驗的另一個結構的示意 圖； ’、’、 第8圖是表示因評價者産生的聚焦靈敏度與計算的對比度之間的關係 的特性圖； 第9圖是表示本實施方式影像計算量測裝置的影像計算量測動作的流 程圖； /;1 第10圖是表示檢查處理的流程圖； 第11圖是表示本實施方式變化例丨的影像計算量測裝置的校正的示意 12 201250370 圖； 第12圖是表示影像計算量測裝置的校正步驟的流程圖； 第13圖是表示本實施方式變化例2的影像計算量測裝置的結構的示意 - 圖； 第14圖是表示本實施方式變化例3的影像計算量測裝置的結構的示意 圖；以及 第15圖是表示將投影圖案投影到反射型螢幕或透射型螢幕時的點影像 的形狀圖。 【主要元件符號說明】 10 影像計算量測裝置 11 螢幕 11-1 表面 12 攝影裝置 13 微鏡頭 20 計算量測對象的投影機 21 投影影像 22 透過側的投影影像 23 光量感測器 24 與影像計算量測無關的影像光 31 薄膜 32 光源 33 遮罩 34 鏡頭 40 影像計算量測裝置 41 框體 42-1' -42-n 螢幕 S101. 〜S105 步驟 S201〜S204 步驟 S30l· 〜S305 步驟