WO2014132438A1 - 光学測定装置、光学特性調整方法 - Google Patents

光学測定装置、光学特性調整方法 Download PDF

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optical
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阿部　正敏
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Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社
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    • G09G2360/14—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors
    • G09G2360/145—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light originating from the display screen

Definitions

  • the present invention relates to an optical measuring device and an optical property adjusting method suitable for use in display adjustment.
  • the characteristics of a display device change due to changes over time due to long-term use. For this reason, after a long period of use, it may be necessary to readjust each part.
  • an optical sensor is provided on the back side of the display surface so that display is always performed with stable luminance. Detected.
  • the display device controls the light amount of the backlight so as to be constant at a desired luminance.
  • the brightness of the center part of the display is measured by an optical measuring instrument at the time of factory production, etc., and the measured value of the optical measuring instrument is compared with the detected value of the optical sensor, A process for calibrating the detection value is performed.
  • the recalibration adjustment of the optical sensor described above requires an optical measuring instrument for measuring the luminance of the central portion of the display.
  • optical measuring instruments There are various types of optical measuring instruments, from inexpensive ones to expensive ones, but optical measuring instruments that can be adjusted with high accuracy are very expensive. Therefore, it is difficult for the user to prepare the optical measuring instrument from the viewpoint of cost in order to perform recalibration adjustment of the optical sensor.
  • the present invention has an object to provide an optical measurement device and an optical characteristic measurement method that can accurately adjust an optical characteristic by measuring an optical characteristic without using an expensive optical measuring instrument. To do.
  • an optical measurement device includes a photometer that measures the luminance of a measurement target and a luminance that is a reference measured by the photometer at the timing of at least two times. Measured by the timer unit, the timer unit for obtaining the measurement time of the measurement object, the measurement value of the photometer, the measurement value of the reference brightness stored in the storage unit, and the timer unit And a calculation unit that calculates a correction value of the measurement value from the time when the measurement object is measured.
  • An optical property measuring method is an optical property measuring method for adjusting the display device by measuring the optical property of the display device, and becomes a reference at the timing of at least two times.
  • the luminance is measured by a photometer to obtain a measurement value, and when the optical characteristics of the display device are measured by the photometer, the time when measurement is performed together with the measurement value of the photometer is obtained, and the photometer A correction value of the measurement value is obtained by calculation from the measurement value, the measured time, and the acquired luminance measurement value as a reference.
  • the correction value of the measurement value is obtained by the correction calculation from the measurement value of the photometer, the reference luminance measurement value, and the measured time.
  • the optical characteristics can be accurately measured without using an expensive photometer.
  • One embodiment of the present invention is applied to a display device that detects the luminance of light from a backlight with an optical sensor and controls the luminance of the backlight so that the luminance is constant at a desired luminance.
  • this embodiment is suitable for performing recalibration adjustment of the optical sensor.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a display device to which the present embodiment is applied.
  • the display device 1 includes a video processing unit 11, a liquid crystal panel 12, a backlight 13, a backlight driving unit 14, a control unit 15, a storage unit 16, an operation unit 17, An interface 18 and an optical sensor 19 are provided.
  • the video signal input from the outside via the input terminal 10 is supplied to the video processing unit 11.
  • the video processing unit 11 performs processing such as image size adjustment, luminance correction processing (sharpness, brightness, contrast, etc.), color correction processing, and the like on the supplied video signal, and supplies an output signal to the liquid crystal panel 12. .
  • the liquid crystal panel 12 is configured, for example, by enclosing a liquid crystal layer made of a liquid crystal composition between an array substrate in which TFTs (Thin Film Transistor) and the like are arranged in each pixel and a color filter substrate.
  • a color filter substrate for example, a color filter composed of three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) is disposed.
  • the backlight 13 is a light source that irradiates the liquid crystal panel 12 with light from the back side thereof.
  • an LED Light (Emitting Diode) that emits white light or a cold cathode ray tube is used.
  • the backlight 13 is driven by receiving a drive signal from the backlight drive unit 14.
  • the control unit 15 controls the entire display device 1.
  • a storage unit 16 is provided for the control unit 15.
  • An operation unit 17 is provided for the control unit 15. The operation unit 17 is used to cause the operator to perform various adjustments such as luminance correction, color correction, and image size adjustment.
  • the storage unit 16 stores various adjustment values.
  • the optical sensor 19 is installed on the back side of the display surface of the liquid crystal panel 12, for example, and detects the luminance of the back side.
  • the optical sensor 19 transmits a detection signal obtained by the detection to the control unit 15.
  • the control unit 15 supplies a control signal to the backlight driving unit 14 and controls the light amount of the backlight 13 so that the luminance of the screen becomes a predetermined luminance in accordance with the detection signal of the optical sensor 19.
  • the display 1 shown in FIG. 1 causes the optical sensor 19 to detect the luminance of the back surface with respect to the display surface, and causes the control unit 15 to control the amount of light of the backlight 13 according to the detection signal. Can be kept constant at a predetermined luminance.
  • the optical sensor 19 is installed, for example, on the back surface of the liquid crystal panel 12, but the luminance at the center of the screen cannot be detected at this position. However, there is a correlation between the luminance at the center of the screen and the luminance at the back of the screen. Therefore, if the luminance at the center of the screen is measured using an optical measuring instrument, and the correlation between the measured value of the optical measuring instrument and the detected value (detected signal value) of the optical sensor 19 is obtained, the rear surface of the liquid crystal panel 12 is obtained.
  • the luminance at the center of the screen can be estimated from the detection value of the optical sensor 19 installed in the screen. That is, the optical sensor 19 cannot measure the screen brightness as an absolute value.
  • control unit 15 obtains a measurement value of the luminance at the center of the screen, and obtains a correlation between the measurement value of the luminance at the center of the screen and the detection value of the optical sensor 19, so that the detection value of the optical sensor 19 The brightness of the center screen of the display device 1 is estimated.
  • calibration adjustment of the optical sensor 19 is performed by using a reference optical measuring instrument at the time of production of the display device 1 or after shipment (for example, during maintenance).
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration when calibration adjustment of the optical sensor 19 is performed.
  • an optical measuring instrument 21 and a calculation device 22 are used in the calibration adjustment of the optical sensor 19, an optical measuring instrument 21 and a calculation device 22 are used.
  • the optical measuring instrument 21 is disposed near the center (including the center) of the display surface of the liquid crystal panel 12.
  • the arithmetic device 22 is connected to the control unit 15 of the display device 1 via the interface 18.
  • the optical measuring instrument 21 detects the luminance near the center of the display surface of the liquid crystal panel 12 and transmits the detected value of the luminance to the arithmetic device 22.
  • the arithmetic unit 22 receives the detected luminance value from the optical measuring instrument 21 and transmits the detected luminance value to the control unit 15 via the interface 18.
  • the optical sensor 19 detects the luminance of the back surface with respect to the display surface of the liquid crystal panel 12. The optical sensor 19 transmits the detection value to the control unit 15.
  • the control unit 15 obtains a correlation value between the luminance measurement value from the optical measuring instrument 21 and the luminance detection value from the optical sensor 19 and stores the correlation value in the storage unit 16. In this way, in the calibration adjustment of the optical sensor 19, the control unit 15 obtains the correlation between the measured brightness value from the optical measuring instrument 21 and the detected brightness value from the optical sensor 19 for each of the plurality of brightness levels. Values are obtained, and these correlation values are stored in the storage unit 16.
  • calibration adjustment of the optical sensor 19 is performed at the time of production of the display device 1 or after shipment. Further, brightness adjustment and color adjustment of each part in the display device 1 are performed at the time of factory production or after shipment. However, for example, the characteristics of each part of the display device 1 may change due to changes over time. For this reason, recalibration adjustment of the optical sensor 19 is required. For example, in the case where a cold cathode ray tube is used as the backlight 13, it is known that the color of illumination turns yellow due to a change with time. Further, not only the backlight 13 but also the characteristics of the optical sensor 19 and the liquid crystal panel 12 may be deteriorated due to a change with time. When such a change with time occurs, unless recalibration adjustment of the optical sensor 19 or re-adjustment of each part of the display device 1 is performed, colors and luminances different from actual ones are set. Cause.
  • recalibration adjustment of the optical sensor 19 is performed using an optical measuring instrument in order to correct a change in characteristics due to deterioration with time. As shown in FIG. 2, the recalibration adjustment of the optical sensor 19 can be performed in the same manner as the calibration adjustment performed at the time of factory production or after shipment.
  • FIG. 3 shows a basic configuration of the optical measurement apparatus 121 according to the embodiment of the present invention.
  • the optical measuring device 121 can measure the luminance of the display device 1 with high accuracy without using the photometer 102 with high accuracy. By using the optical measuring device 121, recalibration adjustment of the optical sensor 19 can be performed without using an expensive optical measuring instrument.
  • the optical measurement device 121 includes a photometer 102 and a calculation device 103.
  • the computing device 103 includes a computing unit 104, a storage unit 105, and a timer 106. With such a configuration, the luminance can be measured with high accuracy without using the photometer 102 with high accuracy. This will be described below.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which the photometer 102 is provided near the center of the display surface of the display device 1 and the luminance of the display surface of the display device 1 is measured.
  • the photometer 102 receives an error due to the influence of temperature.
  • the measurement value of the photometer 102 changes with time.
  • FIG. 5 shows changes in the measured white luminance value of the photometer 102.
  • the horizontal axis represents time (min; minutes), and the vertical axis represents luminance measurement values (cd / m 2 ).
  • the measured luminance value changes with time due to the influence of temperature.
  • the change in the measured value of luminance is the same for intermediate luminance other than white luminance. Therefore, by acquiring in advance the characteristic of the change in luminance with time, it is possible to estimate the actual luminance value from the measured value of the photometer 102 and the time.
  • the measured luminance value at the initial time T0 is L0.
  • the measured value L0 is close to the original measured value.
  • the luminance measurement value at time T1 which is a time later than time T0, is L1.
  • the measured value L1 changes from the original measured value.
  • the slope of the change in the luminance measurement value between the measurement value L0 at time T0 and the measurement value L1 at time T1 is (L1-L0) / (T1-T0).
  • the measurement value La at time Ta between time T0 and time T1 can be estimated from the slope of the change in the luminance measurement value as follows. That is, the measured value La at time Ta between time T0 and time T1 is estimated by the following equation (1).
  • the change in the measured value of the luminance is the same when the intermediate value is other than the white luminance.
  • another halftone luminance Lxa is measured at time Ta. From the characteristics of FIG. 7, the original luminance when the photometer 102 is cold is L0, whereas the measured value of luminance changes to La at time Ta due to the temperature, and the change ratio Is La / L0.
  • the original value when the brightness is stable can be obtained by multiplying the measured value Lxa at time Ta by L0 / La.
  • the measurement value Lx can be obtained.
  • the measurement value Lxa and the time Ta can be obtained even in cases other than the white luminance.
  • the original measurement value Lx corrected value obtained by correcting an error due to temperature
  • the optical measurement apparatus 121 obtains a correction value in which an error due to temperature is corrected from the measurement value of the photometer 102 based on the principle as described above.
  • the storage unit 105 stores the measured value L0 at time T0 and the measured value L1 at time T1 in white luminance.
  • the timer 106 measures the time Ta when the luminance is measured.
  • the calculation unit 104 calculates the equation from the measurement value La of the photometer 102, the time Ta at that time, the measurement value L0 at time T0 and the measurement value L1 at time T1 in white luminance stored in the storage unit 105. (3) is calculated to obtain a correction value Lx.
  • FIG. 8 is a flowchart showing processing when the storage unit 105 stores the measured value L0 at time T0 and the measured value L0 at time T1 in white luminance.
  • the photometer 102 measures the reference white luminance at time T0 and outputs the measured value L0 of the white luminance (step S1).
  • the arithmetic unit 103 stores the measured value L0 at the time T0 in the storage unit 105 (step S2).
  • the arithmetic unit 103 determines whether or not the time T1 has been reached from the count value of the timer 106 (step S3).
  • the photometer 102 outputs the white luminance measurement value L1.
  • the arithmetic unit 103 stores the measured value L1 at the time T1 in the storage unit 105 (step S5).
  • FIG. 9 is a flowchart showing a process for obtaining a correction value corrected as described above from the measurement value of the photometer 102.
  • the photometer 102 outputs a luminance measurement value Lxa (step S101).
  • the arithmetic unit 103 acquires the measurement value Lxa (step S102).
  • the arithmetic unit 103 acquires the time Ta at this time from the timer 106 (step S103).
  • the arithmetic unit 103 reads the measured value L0 at time T0 and the measured value L1 at time T1 in white luminance from the storage unit 105 (step S104), performs a calculation based on the equation (3), and corrects the correction value.
  • Lx is obtained (step S105).
  • FIG. 10 shows a measurement result when the measurement value of the photometer 102 is corrected as described above. From the measurement results shown in FIG. 10, it can be seen that by performing such correction, a constant luminance measurement value can be obtained without being affected by changes with time.
  • the measurement value at one point is corrected.
  • the measurement values at two points can be corrected in the same manner.
  • correction according to actual change such as spline correction may be performed instead of linear correction. In this way, more accurate correction can be performed. If the optical characteristics of the photometer 102 are known, correction with higher accuracy can be performed by using the optical characteristics.
  • correction is performed using the measurement value at white luminance, but the reference luminance may not be white luminance.
  • the luminance correction has been described.
  • the present invention can also be applied to color correction. That is, this embodiment can be similarly applied as long as it performs optical measurement.
  • the adjustment of the display device 1 having the optical sensor 19 has been described.
  • the present invention can be similarly applied to the adjustment of other display devices.
  • the optical measurement device 121 performs in advance a process of storing the measurement value L0 at time T0 and the measurement value L0 at time T1 in the storage unit 105 as illustrated in FIG.
  • the correction value is obtained from the measurement value of the photometer 102.
  • the optical measurement device 121 may obtain the measurement value L1 at the time T1 at the time of actual correction measurement.
  • the optical measurement device 1 may execute the process according to FIG. 8 and the process according to FIG. 9 as a series of processes. Thereby, pre-processing can be made unnecessary.
  • FIG. 13 shows a flowchart of the series of processes, and the procedure will be described.
  • the display device 1 emits light with white luminance (step S201).
  • the photometer 102 measures the reference white luminance at time T0, and outputs a measured value L0 of the white luminance (step S202).
  • the arithmetic unit 103 stores the measured value L0 at the time T0 in the storage unit 105 (step S203).
  • the display device 1 emits light at a desired gradation to be measured (step S204).
  • the photometer 102 measures and outputs a luminance measurement value Lxa.
  • the arithmetic unit 103 acquires this measurement value Lxa (step S205).
  • the arithmetic unit 103 acquires the time Ta at this time from the timer 106 (step S206).
  • the display device 1 emits light with white luminance (step S207).
  • the photometer 102 measures the reference white luminance at time T1 and outputs the measured value L1 of the white luminance (step S208).
  • the arithmetic unit 103 stores the measurement value L1 at the time T1 in the storage unit 105 (step S209).
  • the arithmetic unit 103 reads the measured value L0 at time T0 and the measured value L1 at time T1 in white luminance from the storage unit 105 (step S210), performs a calculation based on the equation (3), and corrects the correction value. Lx is obtained (step S211).
  • a program for realizing all or part of the functions of the arithmetic unit 103 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system and executed. You may perform the process of.
  • the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. Further, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used.
  • the “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM or a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system.
  • the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line.
  • a volatile memory in a computer system serving as a server or a client in that case and a program that holds a program for a certain period of time are also included.
  • the program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.
  • Appendix 1 A photometer that measures the luminance of the measurement object, a storage unit that stores a measurement value of the reference luminance measured by the photometer at the timing of at least two times, and a timer that calculates the time when the measurement object is measured Correction value of the measured value from the measured value of the measurement value measured by the timer unit, the measured value of the reference luminance stored in the storage unit, and the measurement value measured by the timer unit
  • An optical measurement apparatus comprising: a calculation unit that is obtained by calculation.
  • Appendix 2 The optical measurement apparatus according to appendix 1, wherein the calculation unit obtains a correction value of the measurement value from a measurement value at the timing of the at least two times by linear correction.
  • Appendix 3 The optical measurement apparatus according to appendix 1, wherein the calculation unit obtains a correction value of the measurement value from a measurement value at a plurality of times by spline correction.
  • Appendix 4 The optical measurement apparatus according to any one of appendices 1 to 3, wherein the reference luminance is white luminance.
  • An optical property measurement method for adjusting the display device by measuring an optical property of a display device wherein a measurement value is obtained by measuring a reference luminance with a photometer at the timing of at least two times, When measuring the optical characteristics of the display device with the photometer, obtain the time of measurement together with the measured value of the photometer, the measured value of the photometer, the measured time, and the acquired reference
  • An optical characteristic measuring method wherein a correction value of a measured value is obtained by calculation from a measured value of brightness.

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Abstract

　この光学測定装置は、測定対象の輝度を計測する光度計（１０２）と、少なくとも２つの時刻のタイミングで、光度計により計測された基準となる輝度の計測値を記憶する記憶部（１０５）と、測定対象を計測した時間を求めるタイマ部（１０６）と、光度計の計測値と、記憶部に記憶されている基準となる輝度の計測値と、タイマ部により計測された測定対象を計測した時間とから、計測値の補正値を演算により求める演算部（１０４）とを備える。

Description

光学測定装置、光学特性調整方法
　本発明は、ディスプレイの調整に用いて好適な光学測定装置、光学特性調整方法に関する。
　特許文献１に記載されているように、ディスプレイ装置では、長時間の使用による経時変化により、特性が変化してくる。このため、長時間の使用の後には、各部の再調整が必要となる場合がある。例えば、グラフィックデザイン用のディスプレイ装置や医療用途のディスプレイ装置では、常に安定した輝度で表示が行われるように、表示面の裏側に光学センサが設けられ、この光学センサで表示面に対する背面の輝度を検出している。そして、このディスプレイ装置は、所望の輝度で一定となるように、バックライトの光量を制御している。このようなディスプレイ装置では、工場生産時等に、光学測定器によりディスプレイの中央の部分の輝度を計測し、この光学測定器の計測値と光センサの検出値とを比較して、光学センサの検出値を較正する処理が行われる。ところが、例えばバックライトとして冷陰極線管を用いたものでは、経時変化により、照明の色が黄変する。また、バックライトばかりでなく、経時変化により、光学センサや液晶パネルの特性が劣化する。このため、このようなディスプレイ装置では、長時間の使用の後には、光学センサの再較正調整が必要になる。
特開２００６－９１２３５号公報
　上述のように、経時変化によるディスプレイの再調整を行う際には、工場生産時での調整と同様に、測定器を用意して、調整を行うことが望まれる。しかしながら、経時変化による再調整では、精度の高い測定器を用意するのは困難である。
　また、例えば、上述の光学センサの再較正調整には、ディスプレイの中央の部分の輝度を計測するための光学測定器が必要になる。光学測定器は、安価なものから高価なものまで様々なものがあるが、高精度に調整することができる光学測定器は非常に高価である。よって、光学センサの再較正調整を行うために、ユーザがその光学測定器を用意することはコストの面から困難である。
　本発明は、上述の課題を鑑み、高価な光学測定器を用いずに、精度よく、光学特性を計測して、ディスプレイの調整を行える光学測定装置、光学特性測定方法を提供することを目的とする。
　上述の課題を解決するために、本発明の一態様である光学測定装置は、測定対象の輝度を計測する光度計と、少なくとも２つの時刻のタイミングで、光度計により計測された基準となる輝度の計測値を記憶する記憶部と、測定対象を計測した時間を求めるタイマ部と、光度計の計測値と、記憶部に記憶されている基準となる輝度の計測値と、タイマ部により計測された測定対象を計測した時間とから、計測値の補正値を演算により求める演算部と、を備えることを特徴とする。
　また、本発明の一態様である光学特性測定方法は、ディスプレイ装置の光学特性を測定して前記ディスプレイ装置の調整を行う光学特性測定方法であって、少なくとも２つの時刻のタイミングで、基準となる輝度を光度計により計測して計測値を取得し、前記ディスプレイ装置の光学特性を前記光度計により計測する際に、前記光度計の計測値と共に計測を行った時刻を取得し、前記光度計の計測値と、前記計測した時刻と、前記取得した基準となる輝度の計測値とから、計測値の補正値を演算により求めることを特徴とする。
　本発明によれば、光度計の計測値と、基準となる輝度の計測値と、計測した時間とから、計測値の補正値を補正演算により求めるようにしているので、温度による誤差の影響を受けることがなくなり、光度計として高価なものを用いることなく、精度よく光学特性を計測できる。
光学センサを有するディスプレイ装置の構成を示すブロック図である。 光学センサの較正調整を行うときの処理を説明するためのブロック図である。 本発明の実施形態に係る光学測定装置の基本構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る光学測定装置の原理を説明するためのブロック図である。 本発明の実施形態に係る光学測定装置の説明に用いるグラフである。 本発明の実施形態に係る光学測定装置の説明に用いるグラフである。 本発明の実施形態に係る光学測定装置の説明に用いるグラフである。 本発明の実施形態に係る光学測定装置の説明に用いるフローチャートである。 本発明の実施形態に係る光学測定装置の説明に用いるフローチャートである。 本発明の実施形態に係る光学測定装置の説明に用いるグラフである。 本発明の実施形態に係る光学測定装置の説明に用いるグラフである。 本発明の実施形態に係る光学測定装置の説明に用いるグラフである。 本発明の実施形態に係る光学測定装置の説明に用いるフローチャートである。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本発明の一実施形態は、光学センサでバックライトからの光の輝度を検出し、所望の輝度で一定となるように、バックライトの輝度を制御するディスプレイ装置に適用される。特に、本実施形態は、光学センサの再較正調整を行うのに好適である。先ず、このディスプレイ装置について説明する。
　図１は、本実施形態を適用したディスプレイ装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、ディスプレイ装置１は、映像処理部１１と、液晶パネル１２と、バックライト１３と、バックライト駆動部１４と、制御部１５と、記憶部１６と、操作部１７と、インターフェース１８と、光学センサ１９とを備えている。
　図１において、入力端子１０を介して外部から入力された映像信号は、映像処理部１１に供給される。映像処理部１１は、供給された映像信号に対して、画サイズ調整、輝度補正処理（シャープネス、明るさ、コントラスト等）、色補正処理等の処理を行い、出力信号を液晶パネル１２に供給する。
　液晶パネル１２は、例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）等を各画素に配設したアレイ基板とカラーフィルター基板との間に、液晶組成物からなる液晶層を封入して構成される。カラーフィルター基板には、例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３原色からなるカラーフィルターが配設されている。
　バックライト１３は、液晶パネル１２に対してその背面から光を照射する光源である。バックライト１３としては、白色光を発光するＬＥＤ（Light Emitting Diode）や冷陰極線管が用いられる。バックライト１３は、バックライト駆動部１４からの駆動信号を取り込んで駆動される。
　制御部１５は、ディスプレイ装置１の全体を制御する。制御部１５に対して、記憶部１６が設けられている。また、制御部１５に対して、操作部１７が設けられている。操作部１７は、輝度補正、色補正、画サイズ調整等、各種の調整を操作者に行わせるために用いられる。記憶部１６は、各種の調整値を記憶する。
　光学センサ１９は、例えば液晶パネル１２の表示面に対する背面に設置され、その背面の輝度を検出する。光学センサ１９は、検出して得た検出信号を制御部１５に送信する。制御部１５は、光学センサ１９の検出信号に応じて、画面の輝度が所定の輝度となるように、バックライト駆動部１４に制御信号を供給し、バックライト１３の光量を制御する。
　このように、図１に示すディスプレイ１は、光学センサ１９に表示面に対する背面の輝度を検出させ、検出信号に応じて、制御部１５にバックライト１３の光量を制御させることにより、画面の輝度を所定の輝度で一定に保つことができる。
　ここで、光学センサ１９は、例えば液晶パネル１２の背面に設置されるが、この位置では、画面の中央の輝度を検出できない。しかしながら、画面の中央の輝度と、画面の背面の輝度とは相関がある。したがって、画面の中央の輝度を、光学測定器を使って測定し、この光学測定器の測定値と光学センサ１９の検出値（検出信号の値）との相関を求めれば、液晶パネル１２の背面に設置された光学センサ１９の検出値から、画面の中央の輝度を推定することができる。つまり、光学センサ１９は、絶対値として画面の輝度を計測することはできない。そこで、制御部１５は、画面の中央の輝度の計測値を得て、画面の中央の輝度の計測値と光学センサ１９の検出値との相関を求めることにより、光学センサ１９の検出値から、ディスプレイ装置１の中央の画面の輝度を推定する。
　これを実現するために、ディスプレイ装置１の生産時や出荷後（例えば、メンテナンス時）に、基準となる光学測定器を用いて、光学センサ１９の較正調整が行われる。
　図２は、光学センサ１９の較正調整を行うときの構成を示すブロック図である。図２に示すように、光学センサ１９の較正調整においては、光学測定器２１と演算装置２２とが用いられる。光学測定器２１は、液晶パネル１２の表示面の中央付近（中央を含む。）に配置される。演算装置２２は、インターフェース１８を介して、ディスプレイ装置１の制御部１５と接続される。
　光学測定器２１は、液晶パネル１２の表示面の中央付近の輝度を検出し、この輝度の検出値を演算装置２２に送信する。演算装置２２は光学測定器２１から輝度の検出値を受信し、この輝度の検出値を、インターフェース１８を介して制御部１５に送信する。また、光学センサ１９は、液晶パネル１２の表示面に対する背面の輝度を検出する。光学センサ１９は検出値を、制御部１５に送信する。
　制御部１５は、光学測定器２１からの輝度の計測値と、光学センサ１９からの輝度の検出値との相関値を求め、この相関値を記憶部１６に記憶させる。このようにして、光学センサ１９の較正調整では、制御部１５は、複数の輝度それぞれにおいて、光学測定器２１からの輝度の計測値と光学センサ１９からの輝度の検出値とを取得して相関値を求め、これら相関値を記憶部１６に記憶させる。
　このようにして、ディスプレイ装置１の生産時や出荷後における光学センサ１９の較正調整が行われる。また、工場生産時や出荷後に、ディスプレイ装置１における各部の輝度調整や色調整が行われている。しかしながら、例えば経時変化により、ディスプレイ装置１の各部の特性が変化する場合がある。このため、光学センサ１９の再較正調整が必要となる。例えば、バックライト１３として冷陰極線管を用いたものでは、経時変化により、照明の色が黄変することが知られている。また、バックライト１３ばかりでなく、経時変化により、光学センサ１９や液晶パネル１２の特性の劣化も発生し得る。このような経時変化が生じた場合、光学センサ１９の再較正調整やディスプレイ装置１の各部の再調整を行わないと、実際とは異なった色や輝度に設定されてしまい、色ズレや輝度ズレの原因となる。
　そこで、経時劣化による特性の変化を補正するために、光学測定器を用いた、光学センサ１９の再較正調整が行われる。光学センサ１９の再較正調整は、図２に示したように、工場生産時や出荷後に行われた較正調整と同様に行うことができる。
　しかしながら、再較正調整を行うときには、光学測定器２１として、精度が高い測定器を用意できるとは限らない。すなわち、光学測定器は、安価なものから高価なものまで様々なものがあるが、高精度に調整することができる光学測定器は非常に高価である。よって、光学センサ１９の再較正調整を行うために、ユーザがその光学測定器を用意することはコストの面から困難である。
　図３は、本発明の実施形態に係る光学測定装置１２１の基本構成を示すものである。この光学測定装置１２１は、精度が高い光度計１０２を用いなくても、ディスプレイ装置１の輝度を高精度に計測することができるものである。光学測定装置１２１を用いることにより、高価な光学測定器を用いずに、光学センサ１９の再較正調整ができる。
　図３に示すように、本発明の実施形態に係る光学測定装置１２１は、光度計１０２と、演算装置１０３とを備える。演算装置１０３は、演算部１０４と、記憶部１０５と、タイマ１０６とを備える。このような構成により、精度が高い光度計１０２を用いなくても、高精度に輝度を計測することができる。このことについて、以下に説明する。
　図４は、ディスプレイ装置１の表示面の中央付近に、光度計１０２を設けて、ディスプレイ装置１の表示面の輝度を計測する様子を表す図である。ここで、光度計１０２は、温度の影響による誤差を受けるものとする。
　つまり、光度計１０２をディスプレイ装置１の表示面の中央付近に設けて輝度の計測を行うと、時間経過に伴ってディスプレイ装置１の発する熱の影響により、光度計１０２の温度が上昇する。このため、光度計１０２の計測値は、時間経過に伴って変化することになる。
　図５は、光度計１０２の白輝度測定値の変化を示すものである。図５において、横軸は時間（ｍｉｎ；分）を示し、縦軸は輝度の計測値（ｃｄ／ｍ２）を示す。光度計１０２では、図５の実測値から分かるように、温度の影響により、輝度の計測値が時間経過に伴い変化する。この輝度の計測値の変化は、白輝度以外の中間輝度においても同様である。よって、時間経過に伴う輝度の変化の特性を予め取得しておくことにより、光度計１０２の計測値と時間経過とから、実際の輝度値を推定することが可能である。
　つまり、図６に示すように、初期の時刻Ｔ０での輝度の計測値をＬ０とする。初期の時刻Ｔ０では、温度の影響は殆ど受けていないので、計測値Ｌ０は、本来の計測値に近い値となっている。そして、時刻Ｔ０よりも後の時刻である時刻Ｔ１での輝度の計測値をＬ１とする。時刻Ｔ１では、温度の影響を受け、計測値Ｌ１は、本来の計測値から変化している。ここで、時刻Ｔ０での計測値Ｌ０と時刻Ｔ１での計測値Ｌ１との間の輝度計測値の変化の傾きは、（Ｌ１－Ｌ０）／（Ｔ１－Ｔ０）となる。
　このことから、図７に示すように、時刻Ｔ０と時刻Ｔ１との間の時刻Ｔａでの計測値Ｌａは、輝度計測値の変化の傾きから、次のように推定することができる。すなわち、時刻Ｔ０と時刻Ｔ１との間の時刻Ｔａでの計測値Ｌａは、下記の式（１）により推定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　ここで、輝度の計測値の変化は、白輝度以外の中間値のときにも同様であると考えられる。そして、時刻Ｔａに、白輝度ではなく、中間調の別の輝度Ｌｘａを測定したとする。図７の特性から、光度計１０２が冷えているときの本来の輝度がＬ０であるのに対して、温度の影響により、時刻Ｔａでは、輝度の計測値がＬａに変化しており、変化比率は、Ｌａ／Ｌ０である。
　輝度の計測値の変化が白輝度以外の中間値のときにも、この変化比率が同様であるなら、時刻Ｔａでの測定値Ｌｘａに、Ｌ０／Ｌａを乗じれば、輝度安定時の本来の計測値Ｌｘを求めることができる。
　つまり、時刻Ｔａでの測定値がＬｘａであった場合には、輝度安定時の本来の計測値Ｌｘは、下記の式（２）により推定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　ここで、式（２）のＬａに、式（１）を代入すると、下記の式（３）となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　式（３）式より、白輝度での時刻Ｔ０の計測値Ｌ０と、時刻Ｔ１の計測値Ｌ１とを予め取得しておけば、白輝度以外の場合でも、計測値Ｌｘａと、時刻Ｔａとから、輝度安定時の本来の計測値Ｌｘ（温度による誤差を補正した補正値）を推定することができる。
　図３に示した本発明の実施形態に係る光学測定装置１２１は、以上のような原理により、光度計１０２の計測値から、温度による誤差を補正した補正値を求めるものである。記憶部１０５は、白輝度での時刻Ｔ０の計測値Ｌ０と、時刻Ｔ１の計測値Ｌ１とを記憶する。タイマ１０６は、輝度の計測を行ったときの時刻Ｔａを計測する。演算部１０４は、光度計１０２の計測値Ｌａと、そのときの時刻Ｔａと、記憶部１０５に記憶されている白輝度での時刻Ｔ０の計測値Ｌ０と時刻Ｔ１の計測値Ｌ１とから、式（３）を計算して補正値Ｌｘを求める。
　図８は、白輝度での時刻Ｔ０の計測値Ｌ０と時刻Ｔ１の計測値Ｌ０とを記憶部１０５に記憶させるときの処理を示すフローチャートである。
　図８において、光度計１０２は、基準となる白輝度を時刻Ｔ０で計測し、この白輝度の計測値Ｌ０を出力する（ステップＳ１）。次に、演算装置１０３は、この時刻Ｔ０での計測値Ｌ０を記憶部１０５に記憶する（ステップＳ２）。次に、演算装置１０３は、タイマ１０６のカウント値から、時刻Ｔ１に達したか否かを判定し（ステップＳ３）、時刻Ｔ１に達したら、光度計１０２は、白輝度の計測値Ｌ１を出力する（ステップＳ４）。次に、演算装置１０３は、この時刻Ｔ１での計測値Ｌ１を記憶部１０５に記憶する（ステップＳ５）。
　図９は、光度計１０２の計測値から、上述のようにして補正した補正値を求める処理を示すフローチャートである。
　図９において、光度計１０２は、輝度の計測値Ｌｘａを出力する（ステップＳ１０１）。次に、演算装置１０３は、この計測値Ｌｘａを取得する（ステップＳ１０２）。次に、演算装置１０３は、このときの時刻Ｔａをタイマ１０６から取得する（ステップＳ１０３）。次に、演算装置１０３は、記憶部１０５から、白輝度での時刻Ｔ０の計測値Ｌ０と時刻Ｔ１の計測値Ｌ１とを読み出し（ステップＳ１０４）、式（３）に基づく演算を行って補正値Ｌｘを求める（ステップＳ１０５）。
　図１０は、上述のようにして、光度計１０２の計測値を補正したときの測定結果を示している。図１０に示す測定結果から、このような補正を行うことで、経時変化の影響を受けることなく、一定の輝度計測値を得ることができることが分かる。
　なお、上述した一実施形態では、１点の計測値の補正を行っているが、図１１に示すように、２点の計測値の補正も同様に行うことができる。
　また、光度計１０２をディスプレイ装置の表示面に長時間置くと、２点間の線形補正でも、誤差が生じる場合がある。このような場合には、図１２に示すように、時刻Ｔ０での計測値Ｌ０と時刻Ｔ１での計測値Ｌ１との間に、もう一点、時刻Ｔ２での計測値Ｌ２を取得しておき、時刻Ｔ０から時刻Ｔ２の間の時刻Ｔａでの計測値は、時刻Ｔ０での計測値Ｌ０と時刻Ｔ２での計測値Ｌ２とを使って補正し、時刻Ｔ２から時刻Ｔ１の間の時刻Ｔｂでの計測値は、時刻Ｔ２での計測値Ｌ２と時刻Ｔ１での計測値Ｌ１とを使って補正するようにしてもよい。
　さらに、基準となる複数点の白輝度の計測値により測定値を補正する際に、線形補正ではなく、スプライン補正等、実際の変化に合わせた補正を行うようにしてもよい。このようにすると、より正確な補正を行うことができる。また、光度計１０２の光学特性が分かっていれば、その光学特性を用いることで、より精度の高い補正を行うことができる。
　また、本実施形態では、白輝度での計測値を使って補正を行ったが、基準となる輝度は、白輝度でなくてもよい。また、本実施形態では、輝度補正について説明したが、色補正にも適用することができる。すなわち、本実施形態は、光学測定を行うものであれば、同様に適用可能である。
　また、本実施形態では、光学センサ１９を有するディスプレイ装置１の調整について説明したが、その他のディスプレイ装置を調整する場合にも同様に適用することができる。
　また、本実施形態は、光学測定装置１２１が、図８に示す、時刻Ｔ０の計測値Ｌ０と時刻Ｔ１の計測値Ｌ０とを記憶部１０５に記憶させる処理を事前に行い、図９に示す、光度計１０２の計測値から補正値を求める処理を行う例とした。これ以外に、光学測定装置１２１は、実際の補正測定時に、時刻Ｔ１での測定値Ｌ１を求めるようにしてもよい。すなわち、光学測定装置１が図８による処理と図９による処理とを一連の処理として実行してもよい。これにより、事前処理を不要とすることができる。図１３に、その一連の処理のフローチャートを示し、その手順を説明する。
　図１３において、ディスプレイ装置１は、白輝度で発光する（ステップＳ２０１）。次に、光度計１０２は、時刻Ｔ０で基準となる白輝度を計測して、この白輝度の計測値Ｌ０を出力する（ステップＳ２０２）。次に、演算装置１０３は、この時刻Ｔ０での計測値Ｌ０を記憶部１０５に記憶する（ステップＳ２０３）。次に、ディスプレイ装置１は、測定すべき所望の階調で発光する（ステップＳ２０４）。次に、光度計１０２は、輝度の計測値Ｌｘａを計測して出力する。次に、演算装置１０３は、この計測値Ｌｘａを取得する（ステップＳ２０５）。次に、演算装置１０３は、このときの時刻Ｔａをタイマ１０６から取得する（ステップＳ２０６）。
　次に、ディスプレイ装置１は、白輝度で発光する（ステップＳ２０７）。次に、光度計１０２は、時刻Ｔ１で基準となる白輝度を計測して、この白輝度の計測値Ｌ１を出力する（ステップＳ２０８）。次に、演算装置１０３は、この時刻Ｔ１での計測値Ｌ１を記憶部１０５に記憶する（ステップＳ２０９）。次に、演算装置１０３は、記憶部１０５から、白輝度での時刻Ｔ０の計測値Ｌ０と時刻Ｔ１の計測値Ｌ１とを読み出し（ステップＳ２１０）、式（３）に基づく演算を行って補正値Ｌｘを求める（ステップＳ２１１）。
　また、演算装置１０３の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
　以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
　上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
（付記１）
　測定対象の輝度を計測する光度計と、少なくとも２つの時刻のタイミングで、前記光度計により計測された基準となる輝度の計測値を記憶する記憶部と、前記測定対象を計測した時間を求めるタイマ部と、前記光度計の計測値と、前記記憶部に記憶されている基準となる輝度の計測値と、前記タイマ部により計測された測定対象を計測した時間とから、計測値の補正値を演算により求める演算部と、を備えることを特徴とする光学測定装置。
（付記２）
　前記演算部は、前記少なくも２つの時刻のタイミングの計測値から、前記計測値の補正値を線形補正により求めることを特徴とする付記１に記載の光学測定装置。
（付記３）
　前記演算部は、複数の時刻のタイミングの計測値から、前記計測値の補正値をスプライン補正により求めることを特徴とする付記１に記載の光学測定装置。
（付記４）
　前記基準となる輝度は、白輝度であることを特徴とする付記１から３の何れか一項に記載の光学測定装置。
（付記５）
　ディスプレイ装置の光学特性を測定して前記ディスプレイ装置の調整を行う光学特性測定方法であって、少なくとも２つの時刻のタイミングで、基準となる輝度を光度計により計測して計測値を取得し、前記ディスプレイ装置の光学特性を前記光度計により計測する際に、前記光度計の計測値と共に計測を行った時刻を取得し、前記光度計の計測値と、前記計測した時刻と、前記取得した基準となる輝度の計測値とから、計測値の補正値を演算により求めることを特徴とする光学特性測定方法。
　１　　ディスプレイ装置
　１１　　映像処理部
　１２　　液晶パネル
　１３　　バックライト
　１９　　光学センサ
　２１　　光学測定器
　１０２　　光度計
　１０３　　演算装置
　１０４　　演算部
　１０５　　記憶部
　１０６　　タイマ
　１２１　　光学測定装置

Claims (5)

  1. 　測定対象の輝度を計測する光度計と、
    　少なくとも２つの時刻のタイミングで、前記光度計により計測された基準となる輝度の計測値を記憶する記憶部と、
    　前記測定対象を計測した時間を求めるタイマ部と、
    　前記光度計の計測値と、前記記憶部に記憶されている基準となる輝度の計測値と、前記タイマ部により計測された測定対象を計測した時間とから、計測値の補正値を演算により求める演算部と、
    　を備えることを特徴とする光学測定装置。
  2. 　前記演算部は、前記少なくも２つの時刻のタイミングの計測値から、前記計測値の補正値を線形補正により求めることを特徴とする請求項１に記載の光学測定装置。
  3. 　前記演算部は、複数の時刻のタイミングの計測値から、前記計測値の補正値をスプライン補正により求めることを特徴とする請求項１に記載の光学測定装置。
  4. 　前記基準となる輝度は、白輝度であることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の光学測定装置。
  5. 　ディスプレイ装置の光学特性を測定して前記ディスプレイ装置の調整を行う光学特性測定方法であって、
    　少なくとも２つの時刻のタイミングで、基準となる輝度を光度計により計測して計測値を取得し、
    　前記ディスプレイ装置の光学特性を前記光度計により計測する際に、前記光度計の計測値と共に計測を行った時刻を取得し、
    　前記光度計の計測値と、前記計測した時刻と、前記取得した基準となる輝度の計測値とから、計測値の補正値を演算により求める
    　ことを特徴とする光学特性測定方法。
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