JP5334602B2 - カラーキャリブレーションシステム - Google Patents

Description

本発明は、表示装置のカラーキャリブレーションシステムに関するものである。

視環境におけるカラーマッチングを目的として、従来より、測色器を用いた表示装置のカラーキャリブレーションが実施されている。従来のカラーキャリブレーションシステムでは、予め設定された白色点（輝度・色度）又は使用者が所望する白色点を目標値として用いて、使用者自身が調整操作を行うものがある。当該カラーキャリブレーションシステムの場合には、使用者が視環境における照明の色温度、照度や紙の色などディスプレイ単独では管理できない諸条件との整合を、予め取ることが必要である。

また、照明光と表示装置ディスプレイとにおいて、それぞれで観測される光の分光分布は、その形状が大きく異なる。したがって、専用の測色器を用いて、ＣＩＥ−ＸＹＺ色空間の三刺激値などにおける測色値を、照明光と表示装置ディスプレイにおいて一致させても、実際の見えが必ずしも一致するとは限らない。

したがって、使用者は、限られた情報とツールを用いて目標値を設定し、幾度かのキャリブレーションを繰り返すことで、視環境におけるカラーマッチングを実施していた。また、上述したカラーキャリブレーションシステムでは、環境に応じた最適な調整目標値が分からないため、正確なカラーマッチングが困難であった。つまり、上述したカラーキャリブレーションシステムでは、カラーマッチングを実施することが、極めて煩雑であり、困難であった。当該の問題の解決策として、たとえば特許文献１が考案されている。

特許文献１に係る技術では、環境光が照射された基準となる白色を有する基準物体を、測色器を用いて測色する。そして、当該測色器による測色結果を、カラーキャリブレーションの目標値としている。

特開２００６−３４９８３５号公報

特許文献１に係る技術では、白色の基準物体によって反射率や分光分布が異なる場合があり、また一般的にモニタの分光分布とも形状が大きく異なる。このため、専用の測色器による測色結果を用いてカラーマッチング処理を実施したとしても、正確なカラーマッチングが実現できるとは限らない。

さらに、安定したカラーキャリブレーションを継続するためには、基準物体を常に管理する必要がある。また、物体色を測色できる測色器も限られており、安価な接触型の測色器では正確に測色できない場合がある。

つまり、特許文献１では、カラーキャリブレーションの精度の問題およびカラーキャリブレーションの実現が困難であるという問題があった。

ところで、安定したキャリブレーションを実施するためには、不定期に電源の入り切りを繰り返す表示装置の輝度や色味等の表示状態が、キャリブレーションを行なう時に安定していることが重要である。しかしながら、カラーキャリブレーションのオペレータである使用者が、当該表示装置の安定状態を把握することは極めて困難である。

そこで、本発明は、カラーキャリブレーションを精度良く、かつ簡便に実施することができるカラーキャリブレーションシステムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載のカラーキャリブレーションシステムは、環境光の色温度および照度を検出するカラーセンサが配設されている表示装置と、マイコンと、前記表示装置の表示画面を外部から測色する測色器とを、備えており、前記マイコンは、予め設定されている計算式と、前記カラーセンサによって検出された環境光の検出結果とを用いて、目標値を算出し、前記測色器による測色結果と前記目標値とが一致するように、前記表示装置のカラーキャリブレーションを自動的に実施する。
また、前記表示装置は、二つの温度センサと制御部とを備えており、一方の前記温度センサは、前記表示装置の第一の箇所に配設され、他方の前記温度センサは、動作中において、前記第一の箇所よりも温度が高くなる第二の箇所に設置され、前記制御部は、前記一方の温度センサの検出結果と前記他方の温度センサの検出結果との差分値の時間的変動量と、予め定められているしきい値とに基づいて、前記カラーキャリブレーションを行うか否かを判断する。
さらに、前記表示装置は、外部から内部への空気の取入れが可能な通気部と、画像表示を行う液晶部とを、さらに備えており、前記第一の箇所は、前記通気部付近であり、前記第二の箇所は、前記表示装置内部側における、前記液晶部の中央部である。

本発明の請求項１に記載のカラーキャリブレーションシステムでは、マイコンは、予め設定されている計算式と、カラーセンサによって検出された環境光の検出結果とを用いて、目標値を算出する。そして、マイコンは、測色器による測色結果と目標値とが一致するような、表示装置のカラーキャリブレーションが自動的が可能となる。

したがって、カラーキャリブレーションを精度良く、かつ簡便に実施することができる。

実施の形態１に係るカラーキャリブレーションシステムの構成を示す図である。 マトリクス補正係数または第一のマトリクス補正係数の算出の方法を説明するための図である。 実施の形態２に係るカラーキャリブレーションシステムの構成を示す図である。 実施の形態２に係るカラーキャリブレーションシステムの動作を説明するための図である。 実施の形態２に係るカラーキャリブレーションシステムの動作を説明するための図である。 実施の形態３に係るカラーキャリブレーションシステムの構成を示す図である。 実施の形態３に係るカラーキャリブレーションシステムの構成を示す図である。 第二のマトリクス補正係数の算出の方法を説明するための図である。 実施の形態４に係るカラーキャリブレーションシステム（特に表示装置）の構成を示す図である。 実施の形態４に係るカラーキャリブレーションシステム（特に表示装置）の構成を示す図である。

以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。

＜実施の形態１＞
本実施の形態に係る、カラーマッチングを目的とした表示装置のカラーキャリブレーションシステム１００の構成を、図１に示す。

図１に示すように、カラーキャリブレーションシステム１００は、コンピュータ１１、表示装置１２、測色器１３および通信手段１６を備えている。ここで、本実施の形態では、ＲＧＢカラーセンサ１２ｃの測定結果を、「検出結果」と称する。これに対して、測色器１３の測定結果を、「測色結果」と称する。

コンピュータ１１には、カラーキャリブレーションやカラープロファイル作成を行なうアプリケーションソフト１１ａがインストールされる。また、コンピュータ１１は、通信インターフェース１１ｂを備えている。

通信インターフェース１１ｂには、測色器１３の測色結果を受信できるように、当該測色器１３と接続されている。また、通信インターフェース１１ｂは、表示装置１２側の通信インターフェース１２ｄとの双方向通信が可能なように、当該通信インターフェース１２ｄと接続されている。

なお、コンピュータ１１には、当該コンピュータ１１に対する操作が可能なキーボード１５（マウスを含む）が接続されている。

また、表示装置１２は、画像表示部１２ａ、マイコン１２ｂ、ＲＧＢカラーセンサ（ＲＧＢカラーフィルタ方式センサ）１２ｃおよびインターフェース１２ｄを備えている。表示装置１２は、カラーマネージメントの対象となるＲＧＢ原色の発光バランスを調整して、白色点調整を行うことができる。

画像表示部１２ａには、表示画像（白色やカラーパッチなども含む）が表示される。なお、当該画像表示部１２ａは、カラーキャリブレーション中において、コンピュータ１１の表示部として機能させることもできる。

マイコン１２ｂは、アプリケーションソフト１１ａに従って、予め設定されている計算式とＲＧＢカラーセンサ１２ｃの検出結果とを用いて、目標値を算出する。さらに、マイコン１２ｂは、アプリケーションソフト１１ａに従って、コンピュータ１１を介して送信される測色器１３による測色結果と、上記目標値とが一致するように、カラーキャリブレーションを自動的に実施する。

ＲＧＢカラーセンサ１２ｃは、アプリケーションソフト１１ａに従って動作するマイコン１２ｂの制御の下、測定を実施する。ＲＧＢカラーセンサ１２ｃは、照明を含めた不確定な環境光の色温度および照度を検出することができる。当該ＲＧＢカラーセンサ１２ｃは、当該センサ１２ｃの測定結果をＲＧＢ値として出力する。ＲＧＢカラーセンサ１２ｃは、表示装置１２において、画像表示部１２ａ付近に配設される。

通信インターフェース１２ｄは、通信手段１６を介して、コンピュータ１１側の通信インターフェース１１ｂと、双方向通信可能に接続されている。

測色器１３は、カラーキャリブレーション中において、画像表示部１２ａに対面して配置される。そして、当該測色器１３は、画像表示部１２ａに表示された表示画像を外部から測色することができる。

次に、本実施の形態に係るカラーキャリブレーションシステム１００の動作について説明する。

まず、コンピュータ１１にインストールされているアプリケーションソフト１１ａに従って、マイコン１２ｂは、ＲＧＢカラーセンサ１２ｃを制御する。当該制御により、表示装置１２に配設されたＲＧＢカラーセンサ１２ｃは、照明を含めた環境光１４の色温度及び照度を検出する。当該検出結果は、ＲＧＢ値信号として、ＲＧＢカラーセンサ１２ｃから出力される。そして、ＲＧＢカラーセンサ１２ｃは、当該検出結果（ＲＧＢ値）を、マイコン１２ｂへと送信する。

次に、マイコン１２ｂでは、インストールされたアプリケーションソフトに従って、予め設定されている計算式（式１）と、受信した検出結果（ＲＧＢカラーセンサ１２ｃから送信された検出結果）とを用いて、目標値を算出する。ここで、式１の計算式は下記の通りである。

ここで、式１の左辺は、マイコン１２ｂで算出される上記目標値である。当該目標値は、ＸＹＺ三刺激値行列として算出される。また、式１の右辺の第一項は、マトリクス補正係数行列である。また、式１の右辺の第二項は、ＲＧＢカラーセンサ１２ｃから送信された上記検出結果であるＲＧＢ値行列である。

なお、上記マトリクス補正係数行列は、予めマイコン１２ｂに設定されている。マトリクス補正係数行列は、所定の色温度サンプルのＲＧＢカラーセンサ１２ｃによる計測結果と、所定の色温度サンプルの基準測色器（図示せず）によるＸＹＺ計測結果とを用いて、カラーキャリブレーション実施前に計算される。当該基準測色器は、三刺激値ＸＹＺを測定することができる。当該マトリクス補正係数行列の算出方法を具体的に説明する。

まず、色温度サンプル（異なる色温度の蛍光灯サンプル）として、サンプル１、サンプル２およびサンプル３を用意する。そして、ＲＧＢカラーセンサ１２ｃを用いて、各サンプル１〜３を測定する。他方、基準測色器を用いて、各サンプル１〜３を測定する。当該ＲＧＢカラーセンサ１２ｃの測定結果（ＲＧＢ値）および基準測色器の測定結果（ＸＹＺ三刺激値）を、図２に例示する。

図２の例では、サンプル１のＲＧＢカラーセンサ１２ｃによる測定結果は、「Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１」である。サンプル２のＲＧＢカラーセンサ１２ｃによる測定結果は、「Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２」である。サンプル３のＲＧＢカラーセンサ１２ｃによる測定結果は、「Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３」である。これに対して、サンプル１の基準測色器による測定結果は、「Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１」である。サンプル２の基準測色器による測定結果は、「Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２」である。サンプル３の基準測色器による測定結果は、「Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３」である。

次に、下記に示す式２，３，４と図２に示した各測定結果とを用いて、マトリクス補正係数行列の各行列要素を求める。

当該計算後のマトリクス補正係数行列は、カラーキャリブレーション実施前に、マイコン１２ｂに設定される。

さて、本実施の形態の動作の説明に話を戻し、マイコン１２ｂは、予め設定されているマトリクス補正係数と、ＲＧＢカラーセンサ１２ｃから送信された上記検出結果とを用いて、式１により、目標値を算出する。

当該算出された目標値は、マイコン１２ｂから、通信インターフェース１２ｄを介して、通信インターフェース１１ｂへと送信される。当該通信インターフェース１１ｂが受信した当該目標値は、コンピュータ１１にインストールされているアプリケーションソフトに設定される。

一方で、測色器１３は、画像表示部１２ａに表示される画像を随時測色する。当該測色結果は、通信インターフェース１１ｂ、通信手段１６および通信インターフェース１２ｄを介して、表示装置１２側のマイコン１２ｂに随時送信される。

マイコン１２ｂでは、コンピュータ１１にインストールされているアプリケーションソフト１１ａに従って、受信した測色器１３による測色結果と、算出した目標値とが一致するように、カラーキャリブレーションを自動的に実施する。

本実施の形態は上記のように構成されているので、特別な測定装置を必要としない。さらに、ＲＧＢカラーセンサ１２ｃを用い不確定な環境光１４を検出することで、専門的な知識がない使用者であっても環境光１４の種類や色温度を容易に特定できる。さらに、当該検出結果から目標値を算出し、当該目標値と測色器１３の測色結果とが一致するように、白色点および輝度を自動調整する。したがって、カラーキャリブレーションを精度良く、かつ簡便に実施することができる。

なお、上記では、マイコン１２ｂが目標値の算出やカラーキャリブレーションの実施等を担っていた。しかし、たとえば、コンピュータ１１側において上記目標値の算出を行い、マイコン１２ｂがカラーキャリブレーションの実施を担うようにしても良い。

また、上記では、目標値をＸＹＺ三刺激値として求めたが、当該目標値としてＣＩＥ色度ｘｙ値を採用しても良い。

＜実施の形態２＞
本実施の形態に係る、カラーマッチングを目的とした表示装置のカラーキャリブレーションシステム２００の構成を、図３に示す。

図３に示すように、カラーキャリブレーションシステム２００は、コンピュータ１１、表示装置１２、測色器１３および通信手段１６を備えている。

コンピュータ１１には、カラーキャリブレーションやカラープロファイル作成を行なうアプリケーションソフト１１ａがインストールされる。また、コンピュータ１１は、通信インターフェース１１ｂを備えている。

通信インターフェース１１ｂには、測色器１３の測色結果を受信できるように、当該測色器１３と接続されている。また、通信インターフェース１１ｂは、表示装置１２側の通信インターフェース１２ｄとの双方向通信が可能なように、当該通信インターフェース１２ｄと接続されている。

なお、コンピュータ１１には、当該コンピュータ１１に対する操作が可能なキーボード１５（マウスを含む）が接続されている。

また、表示装置１２は、画像表示部１２ａ、マイコン１２ｂおよびインターフェース１２ｄを備えている。表示装置１２は、カラーマネージメントの対象となるＲＧＢ原色の発光バランスを調整して、白色点調整を行うことができる。

画像表示部１２ａには、表示画像（白色やカラーパッチなども含む）が表示される。なお、当該画像表示部１２ａは、カラーキャリブレーション中において、コンピュータ１１の表示部として機能させることもできる。

マイコン１２ｂは、コンピュータ１１にインストールされたアプリケーションソフト１１ａに従って、動作する。また、マイコン１２ｂは、照明の種類、色温度の種類および照度の種類の組み合わせに対応した目標値を、例えばテーブルとして記憶されている。

なお、本実施の形態では、マイコン１２ｂが当該テーブルを記憶・設定する構成について言及するが、表示装置１２は、当該テーブルを記憶・設定するメモリを別途備えていても良い。当該メモリを備える構成の場合には、マイコン１２ｂは当該メモリからテーブルを参照し、必要なデータの読出し等を実施する。

照明の種類としては、たとえば、蛍光灯、白色灯、ＬＥＤ、電球、日光などを採用できる。また、照明の種類が蛍光灯の場合には、色温度の種類としては、たとえば、温白色、白色、昼光色、昼白色などを採用できる。また、照度の種類としては、たとえば、暗め、普通、明るめ、かなり明るめなどを採用できる。

図４に、マイコン１２ｂに記憶・設定されるテーブルの一例を示す。なお、本実施の形態では、図４に示すように、照明の種類として蛍光灯が選択された場合にのみ、色温度の種類の選択も可能となる。つまり、本実施の形態では、照明の種類として蛍光灯が選択された場合には、照明の種類と色温度の種類と照度の種類の組み合わせに応じて、目標値Ｔ１〜Ｔ１６が決定されている。他方、照明の種類として蛍光灯以外が選択された場合には、照明の種類と照度の種類の組み合わせに応じて、目標値Ｔ１７〜Ｔ３２が決定されている。

また、マイコン１２ｂは、測色器１３による測色結果と目標値とが一致するように、カラーキャリブレーションを自動的に実施する。

通信インターフェース１２ｄは、通信手段１６を介して、コンピュータ１１側の通信インターフェース１１ｂと、双方向通信可能に接続されている。

測色器１３は、カラーキャリブレーション中において、画像表示部１２ａに対面して配置される。そして、当該測色器１３は、画像表示部１２ａに表示された表示画像を外部から測色することができる。

次に、本実施の形態に係るカラーキャリブレーションシステム２００の動作について説明する。

まず、使用者が、キーボード１５等を用いて、コンピュータ１１に対してカラーキャリブレーション処理開始の操作を行う。すると、コンピュータ１１にインストールされているアプリケーションソフト１１ａが起動する。

そして、当該アプリケーションソフトに従って、マイコン１２ｂは、コンピュータ１１の表示部（本実施の形態では、表示装置１２）に、図５に示す選択メニューを表示させる。

当該表示部には、図５に示すように、照明の種類、色温度の種類、および照度の種類が、選択可能に表示させる。ここで、本実施の形態では、上記のように、色温度の種類は、照明の種類として蛍光灯が選択された場合にのみ、選択可能に表示される。

表示部に上記選択メニューが表示されると、使用者は、キーボード１５等を用いて、照明の種類、色温度の種類および照度の種類の各々を選択する。

次に、当該選択メニューにおいて選択された、照明の種類、色温度の種類および照度の種類の組み合わせに応じて、マイコン１２ｂは、所定のテーブルから当該組み合わせに対応した所定の目標値Ｔ１〜Ｔ３２を読み出す。

たとえば、図４を参照して、選択メニューにおいて、照明の種類として「蛍光灯」が選択され、色温度の種類として「白色」が選択され、照度の種類として「普通」が選択されたとする。この場合には、マイコン１２ｂに格納されている図４に例示するテーブルから、目標値Ｔ８が読み出される。

また、選択メニューにおいて、照明の種類として「白熱灯」が選択され、照度の種類として「暗め」が選択されたとする。この場合には、記憶部１１ｃに格納されている図４に例示するテーブルから、目標値Ｔ１７が読み出される。

さて、マイコン１２ｂが図４に例示するテーブルから一つの所定の目標値Ｔ１〜Ｔ３２を読み出す一方で、測色器１３は、画像表示部１２ａに表示される画像を随時測色している。当該測色結果は、通信インターフェース１１ｂ、通信手段１６および通信インターフェース１２ｄを介して、表示装置１２側のマイコン１２ｂに随時送信される。

マイコン１２ｂでは、コンピュータ１１にインストールされているアプリケーションソフト１１ａに従って、受信した測色器１３による測色結果と、読み出した所定の目標値とが一致するように、カラーキャリブレーションを自動的に実施する。

以上のように、本実施の形態では、図４に例示するテーブルをマイコン１２ｂが格納しており、図５に例示する選択メニューにおける選択操作により、一の目標値を決定する。したがって、特別な機器を要することなく、専門的な知識がない使用者であっても、カラーキャリブレーションを精度良く、かつ簡便に実施することができる。

＜実施の形態３＞
本実施の形態に係る、カラーマッチングを目的とした表示装置のカラーキャリブレーションシステム３００の構成を、図６，７に示す。

ここで、図６は、表示装置６１にプリズム（または反射鏡）６が取り付けられている状態を示す構成図である。これに対して、図７は、表示装置６１にプリズム（または反射鏡）６が取り外されている状態を示す構成図である。

図６，７に示すように、カラーキャリブレーションシステム３００は、コンピュータ６２、表示装置６１、プリズム（または反射鏡）６および通信手段１６を備えている。

ここで、以後、プリズム６または反射鏡６を、プリズム等６と称することとする。

また、本実施の形態では、図７に示すように、プリズム等６を介さず環境光１４を直接、ＲＧＢカラーセンサ６１ｅにて測定する結果を、「検出結果」と称する。これに対して、図６に示すように、プリズム等６を介して画像表示部６ａから出射される光を間接的に、ＲＧＢカラーセンサ６１ｅにて測定する結果を、「測色結果」と称する。

コンピュータ６２には、カラーキャリブレーションやカラープロファイル作成を行なうアプリケーションソフト６２ａがインストールされる。また、コンピュータ６２は、通信インターフェース６２ｂを備えている。

通信インターフェース６２ｂは、表示装置６１側の通信インターフェース６１ｄとの双方向通信が可能なように、当該通信インターフェース６１ｄと接続されている。

なお、図６，７では図示を省略しているが、コンピュータ６２には、当該コンピュータ６２に対する操作が可能なキーボード（マウスを含む）が接続されている。

また、表示装置６１は、画像表示部６１ａ、マイコン６１ｂ、インターフェース６１ｄおよびＲＧＢカラーセンサ（ＲＧＢカラーフィルタ方式センサ）６１ｅを備えている。表示装置６１は、カラーマネージメントの対象となるＲＧＢ原色の発光バランスを調整して、白色点調整を行うことができる。

ここで、図６，７に示したように、プリズム等６は、表示装置６１に対して取外し自在である。当該取り付け状態において、プリズム等６は、画像表示部６１ａからの光を入射し、ＲＧＢカラーセンサ６１ｅに対して当該入射した光を出射する。当該プリズム等６は、表示装置６１に取り付けられている状態において、ＲＧＢカラーセンサ６１ｅには環境光１４が入射されないように、当該環境光１４を遮断する。つまり、プリズム等６が表示装置６１に取り付けられている状態において、ＲＧＢカラーセンサ６１ｅには、画像表示部６１ａに表示された画像の光であり、プリズム等６等を介し、プリズム等６から出力される光のみが入力される。

画像表示部６１ａには、表示画像（白色やカラーパッチＣＰなども含む）が表示される。なお、当該画像表示部６１ａは、カラーキャリブレーション中において、コンピュータ６２の表示部として機能させることもできる。

ＲＧＢカラーセンサ６１ｅは、表示装置６１において、画像表示部６１ａ付近に配設される。ＲＧＢカラーセンサ６１ｅは、照明を含めた不確定な環境光１４の色温度および照度を検出することができる。また、ＲＧＢカラーセンサ６１ｅは、画像表示部６１ａに表示される画像の光の色温度および照度を間接的に測色することができる。

具体的に、ＲＧＢカラーセンサ６１ｅは、表示装置６１にプリズム等６が取り付けられていない状況において、環境光１４を検出する（当該検出の結果が、上記「検出結果」である）。また、ＲＧＢカラーセンサ６１ｅは、表示装置６１にプリズム等６が取り付けられている状況において、当該プリズム等６を介して入力される画像表示部６１ａの表示画面を測色する（当該測色の結果が、上記「測色結果」である）。当該ＲＧＢカラーセンサ６１ｅは、当該センサ６１ｅの測定結果をＲＧＢ値として出力する。

マイコン６１ｂでは、コンピュータ６２にインストールされているアプリケーションソフト６２ａに従って、目標値を算出する。ここで、当該目標値は、マイコン６１ｂに予め設定されている第一の計算式と、表示装置６１に配設されているＲＧＢカラーセンサ６１ｅの検出結果とを用いて、算出される。ここで、当該検出結果とは、上記の通り、表示装置６１にプリズム等６が取り付けられていない状況における、ＲＧＢカラーセンサ６１ｅによる環境光１４の検出結果のことである。

マイコン６１ｂには、第一の計算式の他に、第二の計算式も予め設定されている。ここで、第二の計算式とは、ＲＧＢカラーセンサ６１ｅの測色結果であるＲＧＢ値を、ＸＹＺ三刺激値に変換する式である。

また、コンピュータ６２にインストールされているアプリケーションソフト６２ａに従って、マイコン６１ｂは、ＲＧＢカラーセンサ６１ｅによる測色結果と目標値とを用いて、カラーキャリブレーションを自動的に実施する。具体的に、マイコン６１ｂは、ＲＧＢカラーセンサ６１ｅによる測色結果を、第二の計算式を用いてＸＹＺ三刺激値に変換する。そして、マイコン６１ｂは、当該変換後のＸＹＺ三刺激値と目標値とが一致するように、カラーキャリブレーションを自動的に実施する。

通信インターフェース６１ｄは、通信手段１６を介して、コンピュータ６２側の通信インターフェース６２ｂと、双方向通信可能に接続されている。

次に、本実施の形態に係るカラーキャリブレーションシステム３００の動作について説明する。

まず、図７に示すように、表示装置６１に対してプリズム等６が取り付けられていない状況をつくる。そして、当該プリズム等６が取り付けられていないことをシステム３００に認識させるための操作を、ユーザがキーボード等を用いて施す。なお、表示装置６１にセンサ（図示せず）が別途配設されており、当該センサがプリズム等６の取り付けの有無を自動検知するように構成しても良い。

次に、コンピュータ６２にインストールされているアプリケーションソフト６２ａに従って、マイコン６１ｂは、ＲＧＢカラーセンサ６１ｅを制御する。当該制御により、表示装置６１に配設されたＲＧＢカラーセンサ６１ｅは、照明を含めた環境光１４の色温度及び照度を検出する。ここで、図７に示すように、当該環境光１４の検出は、プリズム等６を介さず、直接実施されている。当該検出結果は、ＲＧＢ値信号として、ＲＧＢカラーセンサ６１ｅから出力される。そして、ＲＧＢカラーセンサ６１ｅは、マイコン６１ｂへと、当該検出結果を送信する。

マイコン６１ｂでは、コンピュータ６２にインストールされたアプリケーションソフト６２ａに従って、目標値を算出する。ここで、当該目標値の算出は、マイコン６１ｂがプリズム等６の取り付け無しを認識した状態で実施される。また、当該目標値は、マイコン６１ｂにおいて予め設定されている第一の計算式（式１１）と、受信した検出結果（ＲＧＢカラーセンサ６１ｅから送信された検出結果）とを用いて、算出される。ここで、式１１の第一の計算式は下記の通りである。

ここで、式１１の左辺は、マイコン６１ｂで算出される上記目標値である。当該目標値は、ＸＹＺ三刺激値行列として算出される。また、式１１の右辺の第一項は、第一のマトリクス補正係数行列である。また、式１１の右辺の第二項は、ＲＧＢカラーセンサ６１ｅから送信された上記検出結果であるＲＧＢ値行列である。

なお、上記第一のマトリクス補正係数行列は、予めマイコン６１ｂに設定されている。第一のマトリクス補正係数行列は、所定の色温度サンプルのＲＧＢカラーセンサ６１ｅによる計測結果と、所定の色温度サンプルの基準測色器（図示せず）によるＸＹＺ計測結果とを用いて、カラーキャリブレーション実施前に計算される。当該基準測色器は、三刺激値ＸＹＺを測定することができる。当該第一のマトリクス補正係数行列の算出方法を具体的に説明する。

まず、色温度サンプル（異なる色温度の蛍光灯サンプル）として、サンプル１、サンプル２およびサンプル３を用意する。そして、ＲＧＢカラーセンサ６１ｅを用いて、各サンプル１〜３を直接測定する（つまり、プリズム等６を介さずに測定する）。他方、基準測色器を用いて、当該各サンプル１〜３を直接測定する。当該ＲＧＢカラーセンサ６１ｅの測定結果（ＲＧＢ値）および基準測色器の測定結果（ＸＹＺ三刺激値）を、図２に例示する。

図２の例では、サンプル１のＲＧＢカラーセンサ６１ｅによる測定結果は、「Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１」である。サンプル２のＲＧＢカラーセンサ６１ｅによる測定結果は、「Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２」である。サンプル３のＲＧＢカラーセンサ６１ｅによる測定結果は、「Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３」である。これに対して、サンプル１の基準測色器による測定結果は、「Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１」である。サンプル２の基準測色器による測定結果は、「Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２」である。サンプル３の基準測色器による測定結果は、「Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３」である。

次に、下記に示す式１２，１３，１４と図２に示した各測定結果とを用いて、第一のマトリクス補正係数行列の各行列要素を求める。

当該計算後の第一のマトリクス補正係数行列は、カラーキャリブレーション実施前に、マイコン６１ｂに設定される。

さて、本実施の形態の動作の説明に話を戻し、マイコン６１ｂは、予め設定されている第一のマトリクス補正係数と、ＲＧＢカラーセンサ６１ｅから送信された上記検出結果とを用いて、式１１により、目標値を算出する。

さて次に、図６に示すように、表示装置１１にプリズム等６を取り付ける。そして、当該プリズム等６が取り付けられていることをシステム３００に認識させるための操作を、ユーザがキーボード等を用いて施す。なお、上記の通り、表示装置６１にセンサ（図示せず）が別途配設されており、当該センサがプリズム等６の取り付けの有無を自動検知するように構成しても良い。

次に、コンピュータ６２にインストールされているアプリケーションソフト６２ａに従って、マイコン６１ｂは、ＲＧＢカラーセンサ６１ｅを制御する。当該制御により、ＲＧＢカラーセンサ６１ｅは、プリズム等６が表示装置６１に取り付けられていることを認識した上で、画像表示部６１ａに表示される画像を随時測色する。図６に示すように、画像表示装置６１に表示されて画像の光は、プリズム等６に入射する。そして、当該入射した光は、プリズム等６内で反射する。当該反射後の光は、プリズム等６から出射され、ＲＧＢカラーセンサ６１ｅへと入力される。

当該ＲＧＢカラーセンサ６１ｅによる測色結果（ＲＧＢ値）は、マイコン６１ｂへと送信される。

コンピュータ６２にインストールされているアプリケーションソフト６２ａに従って、マイコン６１ｂは、当該測色結果を、予め設定されている第二の計算式（式１５）を用いて、ＸＹＺ三刺激値に変換する。ここで、式１５の第二の計算式は下記の通りである。

ここで、式１５の左辺は、変換後のＸＹＺ三刺激値行列である。また、式１５の右辺の第一項は、第二のマトリクス補正係数行列である。また、式１５の右辺の第二項は、ＲＧＢカラーセンサ６１ｅの測色結果であるＲＧＢ値行列である。

なお、上記第二のマトリクス補正係数行列は、予めマイコン６１ｂに設定されている。第二のマトリクス補正係数行列は、画像表示部６１ａに表示されるカラーパッチＣＰのＲＧＢカラーセンサ６１ｅによる間接的な計測結果と、当該カラーパッチＣＰの基準測色器（図示せず）による直接的なＸＹＺ計測結果とを用いて、カラーキャリブレーション実施前に計算される。当該基準測色器は、三刺激値ＸＹＺを測定することができる。当該第二のマトリクス補正係数行列の算出方法を具体的に説明する。

まず、サンプル１、サンプル２およびサンプル３を含むカラーパッチＣＰを画像表示部６１ａに表示させる。さらに、表示装置６１にプリズム等６を取り付ける。そして、ＲＧＢカラーセンサ６１ｅを用いて、各サンプル１〜３を間接的に測定する（つまり、プリズム等６を介して測定する）。他方、基準測色器を用いて、当該各サンプル１〜３を直接測定する（つまり、プリズム等６を介さず測定する）。当該ＲＧＢカラーセンサ６１ｅの測定結果（ＲＧＢ値）および基準測色器の測定結果（ＸＹＺ三刺激値）を、図８に例示する。

図８の例では、サンプル１のＲＧＢカラーセンサ６１ｅによる測定結果は、「Ｒ１’，Ｇ１’，Ｂ１’」である。サンプル２のＲＧＢカラーセンサ６１ｅによる測定結果は、「Ｒ２’，Ｇ２’，Ｂ２’」である。サンプル３のＲＧＢカラーセンサ６１ｅによる測定結果は、「Ｒ３’，Ｇ３’，Ｂ３’」である。これに対して、サンプル１の基準測色器による測定結果は、「Ｘ１’，Ｙ１’，Ｚ１’」である。サンプル２の基準測色器による測定結果は、「Ｘ２’，Ｙ２’，Ｚ２’」である。サンプル３の基準測色器による測定結果は、「Ｘ３’，Ｙ３’，Ｚ３’」である。

次に、下記に示す式１６，１７，１８と図８に示した各測定結果とを用いて、第二のマトリクス補正係数行列の各行列要素を求める。

当該計算後の第二のマトリクス補正係数行列は、カラーキャリブレーション実施前に、マイコン６１ｂに設定される。

さて、本実施の形態の動作の説明に話を戻す。コンピュータ６２にインストールされているアプリケーションソフト６２ａに従って、マイコン６１ｂは、式１５によりＸＹＺ三刺激値に変換されたＲＧＢカラーセンサ６１ｅの測色結果と、既に算出した上記目標値とが一致するように、カラーキャリブレーションを自動的に実施する。

本実施の形態は上記のように構成されているので、特別な測定装置を必要としない。さらに、ＲＧＢカラーセンサ６１ｅを用い不確定な環境光１４を検出することで、専門的な知識がない使用者であっても環境光１４の種類や色温度を容易に特定できる。さらに、当該検出結果から目標値を算出し、当該目標値とＲＧＢカラーセンサ６１ｅの測色結果とが一致するように、白色点および輝度を自動調整する。したがって、カラーキャリブレーションを精度良く、かつ簡便に実施することができる。また、表示装置６１に対して着脱自在のプリズム等６を備えることにより、実施の形態１で説明した測色器１３の構成を省略することができる。

なお、上記では、マイコン６１ｂが目標値の算出や、ＲＧＢカラーセンサ６１ｅの測色結果のＸＹＺ三刺激値への変換処理や、カラーキャリブレーションの実施等を担っていた。しかし、たとえば、コンピュータ６２側において上記目標値の算出を行い、マイコン６１ｂが、ＲＧＢカラーセンサ６１ｅの測色結果のＸＹＺ三刺激値への変換処理やカラーキャリブレーションの実施を担うようにしても良い。

また、上記では、目標値をＸＹＺ三刺激値として求めたが、当該目標値としてＣＩＥ色度ｘｙ値を採用しても良い。

＜実施の形態４＞
実施の形態１乃至３で説明したカラーキャリブレーションは、表示装置１２，６１の輝度や色温度が安定した状態で実施される必要がある。本実施の形態では、表示装置１２，６１の輝度や色温度が安定した状態で、カラーキャリブレーションを実施することができるカラーキャリブレーションシステムを提供する。

本実施の形態に係るカラーキャリブレーションシステムでは、表示装置は、実施の形態１乃至３に係る表示装置１２，６１の構成に加えて、二つの温度センサＴｓ１，Ｔｓ２を備えている。

なお、後述する、温度センサＴｓ１，Ｔｓ２の測定結果に基づくカラーキャリブレーションの実施・不実施の判定は、制御部が行う。本実施の形態では、表示装置が当該制御部も備えている。しかし、本実施の形態では、実施の形態１乃至３に係るマイコン１２ｂ，６１ｂが、当該制御部の機能も有することとする。

表示装置１２，６１内に、二つの温度センサＴｓ１，Ｔｓ２が配設される様子を図９に例示する。ここで、本実施の形態では、一方の温度センサＴｓ１は、表示装置１２，６１内の第一の箇所に配設される。これに対して、他方の温度センサＴｓ２は、表示装置１２，６１内の第二の箇所に配設されている。ここで、第二の箇所は、表示装置１２，６１の動作中において、第一の箇所よりも温度高い。

ここで、表示装置１２，６１の輝度や色温度が安定した状態で実施される必要がある。したがって、表示装置１２，６１の動作中における、第一の箇所の温度と第二の箇所の温度の差は、高いほど好ましい。

図１０では、表示装置１２，６１の画像表示部１２ａ，６１ａは、液晶モジュール部で構成されている。また、図１０では、表示装置１２，６１は、当該表示装置の外部から内部への空気の取入れが可能な通気部５０を備えている。図１０に示すように、一方の温度センサＴｓ１が配設される第一の箇所は、動作中の表示装置１２，６１内における最も温度が低くなる箇所である、表示装置１２，６１内における通気部５０付近である。また、他方の温度センサＴｓ２が配設される第二の箇所は、動作中の表示装置１２，６１内における最も温度が高くなる箇所である、表示装置１２，６１内における、平面視における液晶モジュール部１２ａ，６１ａの中央部である。

次に、本実施の形態における動作について説明する。

制御部であるマイコン１２ｂ，６１ｂは、ある時間間隔（たとえば５秒間隔）で、温度センサＴｓ１，Ｔｓ２の検出結果を取得する。

カラーキャリブレーション開始の命令を、コンピュータ１１，６２側からマイコン１２ｂ，６１が受信する。すると、マイコン１２ｂ，６１ｂは、当該命令受信後より、一方の温度センサＴｓ１から取得した検出温度と、他方の温度センサＴｓ２から取得した検出温度との差分を、計算する。ここで、当該検出温度の差分は、当然、同じ時期に、マイコン１２ｂ，６１ｂが各温度センサＴｓ１，Ｔｓ２から受信した各検出温度を用いて実施する。

さて、マイコン１２ｂ，６１ｂが上記命令を受信直後（時刻ｔ１とする）に、マイコン１２ｂ，６１ｂは、一方の温度センサＴｓ１から検出温度Ｔ１を受信し、他方の温度センサＴｓ２から検出温度Ｔ２を受信したとする。

すると、マイコン１２ｂ，６１ｂは、当該検出温度Ｔ２と当該検出温度Ｔ１との差分（Ｔ２−Ｔ１）を計算する。

上記の通り、マイコン１２，６１ｂは、ある時間間隔（たとえば５秒間隔）で、各温度センサＴｓ１，Ｔｓ２から検出温度を随時取得している。そこで、マイコン１２，６１ｂは、時刻ｔ１から例えば５秒経過後の時刻ｔ２において、一方の温度センサＴｓ１から検出温度Ｔ１１を受信し、他方の温度センサＴｓ２からは検出温度Ｔ１２を受信したとする。次に、マイコン１２ｂ，６１ｂは、当該検出温度Ｔ１２と当該検出温度Ｔ１１との差分（Ｔ１２−Ｔ１１）を計算する。

次に、マイコン１２ｂ，６１ｂは、一方の温度センサＴｓ１の検出結果と他方の温度センサＴｓ２の検出結果との差分値の時間的変動量と、しきい値とに基づいて、カラーキャリブレーションを行うか否かを判断する。ここで、当該しきい値は、マイコン１２，６１ｂに予め定められている。

具体的に、マイコン１２ｂ，６１ｂは、今回の検出温度差分と前回（今回直前の前回）の検出温度差分との、差分の絶対値をする。上記の場合には、マイコン１２ｂ，６１ｂは、｜（Ｔ１２−Ｔ１１）−（Ｔ２−Ｔ１）｜（＝時間変動量）を、計算する。そして、マイコン１２ｂ，６１ｂは、当該計算後の結果（時間変動量）が、しきい値より大きいか否かを判断する。数式化すると、マイコン１２ｂ，６１ｂは、｜（Ｔ１２−Ｔ１１）−（Ｔ２−Ｔ１）｜＞しきい値を、計算する。換言すれば、マイコン１２ｂ，６１ｂは、表示装置１２，６１がウォームアップ状態であるか、ウォームアップ状態後の安定状態であるかを判別する。

もし、時間的変動量がしきい値より大きい場合（時間変動量＞しきい値であり、換言すれば、第一、二の箇所における温度の時間変動が大きい場合）には、マイコン１２ｂ，６１ｂは、カラーキャリブレーションを実行しないと判断する。

これに対して、時間的変動量がしきい値以下の場合（時間変動量≦しきい値であり、換言すれば、第一、二の箇所における温度の時間変動が比較的小さい場合）には、マイコン１２ｂ，６１ｂは、カラーキャリブレーションを実行すると判断する。

さて、マイコン１２ｂ，６１ｂが、上記のように、カラーキャリブレーションを実施しないと判断した後の動作について説明する。

当該カラーキャリブレーションを実施しないと判断したときには、マイコン１２ｂ，６１ｂは、通信手段１６を介して、コンピュータ１１，６２に対して当該判断内容を送信する。

すると、コンピュータ１１，６２は、アプリケーションソフトウェア１１ａ，６２ａに従って、当該コンピュータ１１，６２の表示部（たとえば、表示装置１２，６１と兼用）上に、次のメッセージを表示する。つまり、表示装置１２，６１がウォームアップ中であり、カラーキャリブレーション実施が不適切な状況であるので、カラーキャリブレーションを現時点で実施せず、待機状態である旨を、コンピュータ１１，６２は表示部に表示する。当該表示部は、カラーキャリブレーションを実施しないと判断した結果を、外部に通知する通知手段であると把握できる。

一方で、上記カラーキャリブレーションを実施しなと判断した後においても、マイコン１２ｂ，６１ｂは、ある時間間隔（たとえば５秒間隔）で、各温度センサＴｓ１，Ｔｓ２から検出温度を、順次取得する。

そして、マイコン１２ｂ，６１ｂは、時間的変動量がしきい値以下（時間変動量≦しきい値であり、表示装置１２，６１の安定状態）となるまで、最新の各温度センサＴｓ１，Ｔｓ２の検出温度差分と当該最新直前の各温度センサＴｓ１，Ｔｓ２の検出温度差分との、差分の絶対値を計算し続ける。

そして、ある時間経過後に、マイコン１２ｂ，６１ｂが、時間的変動量がしきい値以下（時間変動量≦しきい値）となることを検出したとする。当該検出は、表示装置１２，６１のウォームアップ完了後の安定状態を意味するので、そのときには、マイコン１２ｂ，６１ｂは、当該検出後に、カラーキャリブレーションを自動的に実行する（つまり、実施の形態１乃至３で説明したカラーキャリブレーションを実施する）。

以上のように、本実施の形態に係るカラーキャリブレーションシステムでは、制御部であるマイコン１２ｂ，６１ｂは、一方の温度センサＴｓ１の検出結果と他方の温度センサＴｓ２の検出結果との差分値の時間的変動量と、しきい値とに基づいて、カラーキャリブレーションを行うか否かを判断している。

したがって、本実施の形態に係るカラーキャリブレーションは、表示装置１２，６１のウォームアップ状態または安定状態の検出が可能となり、常に表示装置１２，６１のカラーキャリブレーションを、当該表示装置１２，６１の安定状態において実施することができる。

また、本実施の形態では、図１０に示したように、一方の温度センサＴｓ１は、動作中の表示装置１２，６１内において最も温度が上昇しない、通気部５０付近に配設されている。また、他方の温度センサＴｓ２は、動作中の表示装置１２，６１内において最も温度が上昇する、液晶モジュール部１２ａ，６１ａの中央部に配設されている。

したがって、表示装置１２，６１がウォームアップ状態であるか、または安定状態であるかの判断をより精度良く行うことができる。つまり、カラーキャリブレーション精度が向上する。

なお、本願発明の活用例として、家庭用のディスプレイを含むコンピュータ装置に適用できる。また、測色計等を用いた色調整装置の調整目標点の決定等において、一部産業用のディスプレイの調整にも応用可能である。

１１，６２ コンピュータ、１１ａ，６２ａ アプリケーションソフト、１１ｂ，６２ｂ （コンピュータ側）インターフェース、１２，６１ 表示装置、１２ａ，６１ａ 画像表示装部（液晶モジュール部）、１２ｂ，６１ｂ マイコン、１２ｃ，６１ｅ ＲＧＢカラーセンサ、１２ｄ，６１ｄ （表示装置側）インターフェース、１３ 測色器、１４ 環境光、６ プリズムまたは反射鏡、１６ 通信手段、５０ 通気部、Ｔｓ１ 一方の温度センサ、Ｔｓ２ 他方の温度センサ、１００，２００，３００ カラーキャリブレーションシステム。

Claims (8)

1. 環境光の色温度および照度を検出するカラーセンサが配設されている表示装置と、
   マイコンと、
   前記表示装置の表示画面を外部から測色する測色器とを、
   備えており、
   前記マイコンは、
   予め設定されている計算式と、前記カラーセンサによって検出された環境光の検出結果とを用いて、目標値を算出し、
   前記測色器による測色結果と前記目標値とが一致するように、前記表示装置のカラーキャリブレーションを自動的に実施し、
   前記表示装置は、
   二つの温度センサと、
   制御部とを、備えており、
   一方の前記温度センサは、
   前記表示装置の第一の箇所に配設され、
   他方の前記温度センサは、
   動作中において、前記第一の箇所よりも温度が高くなる第二の箇所に設置され、
   前記制御部は、
   前記一方の温度センサの検出結果と前記他方の温度センサの検出結果との差分値の時間的変動量と、予め定められているしきい値とに基づいて、前記カラーキャリブレーションを行うか否かを判断し、
   前記表示装置は、
   外部から内部への空気の取入れが可能な通気部と、
   画像表示を行う液晶部とを、さらに備えており、
   前記第一の箇所は、
   前記通気部付近であり、
   前記第二の箇所は、
   前記表示装置内部側における、前記液晶部の中央部である、
   ことを特徴とするカラーキャリブレーションシステム。
2. 前記カラーセンサは、
   測定結果をＲＧＢ値として出力するＲＧＢカラーセンサであり、
   前記計算式は、
   

   

   である、
   ここで、
   前記計算式の左辺は、
   前記目標値であるＸＹＺ三刺激値行列であり、
   前記計算式の右辺の第一項は、
   マトリクス補正係数行列であり、
   前記計算式の右辺の第二項は、
   前記検出結果であるＲＧＢ値行列である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のカラーキャリブレーションシステム。
3. 前記マトリクス補正係数行列は、
   所定の色温度サンプルの前記カラーセンサによるＲＧＢ計測結果と、前記所定の色温度サンプルの基準測色器によるＸＹＺ計測結果とを用いて、前記カラーキャリブレーション実施前に計算され、
   前記マイコンには、
   前記計算後の前記マトリクス補正係数行列が設定される、
   ことを特徴とする請求項２に記載のカラーキャリブレーションシステム。
4. 前記マイコンは、
   照明の種類および照度の種類の組み合わせに対応した目標値を記憶する記憶部を、備えており、
   所定の表示部に、前記照明の種類および前記照度の種類を、選択可能に選択メニューとして表示させ、
   前記選択メニューにおいて選択された、前記照明の種類および前記照度の種類の組み合わせに応じて、前記記憶部から当該組み合わせに対応した所定の前記目標値を読み出し、
   前記読み出した前記所定の目標値と前記測色器による測色結果とが一致するように、カラーキャリブレーションを自動的に実施する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のカラーキャリブレーションシステム。
5. 前記表示装置に対して取外し自在なプリズムまたは反射鏡を、
   さらに備えており、
   前記マイコンは、
   前記プリズムまたは前記反射鏡が取り付けられていない状況において前記カラーセンサによって検出された環境光の検出結果と、予め設定されている第一の計算式とを用いて、目標値を算出し、
   前記カラーセンサは、
   前記プリズムまたは前記反射鏡が取り付けられている状況において、前記プリズムまたは前記反射鏡を介して入力される前記表示装置の表示画面を測色し、
   前記マイコンは、
   前記カラーセンサの前記測色の結果と前記目標値とを用いて、カラーキャリブレーションを自動的に実施する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のカラーキャリブレーションシステム。
6. 前記制御部は、
   前記時間的変動量が、前記しきい値より大きい場合には、前記カラーキャリブレーションを実行しないと判断する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のカラーキャリブレーションシステム。
7. 前記制御部が前記カラーキャリブレーションを実行しないと判断したときに、当該判断の結果を外部に通知する通知手段を、さらに備えている、
   ことを特徴とする請求項６に記載のカラーキャリブレーションシステム。
8. 前記制御部が前記カラーキャリブレーションを実行しないと判断した後において、前記制御部が、前記時間的変動量が前記しきい値以下となることを検出したとき、前記マイコンは、当該検出後に、前記カラーキャリブレーションを実行する、
   ことを特徴とする請求項７に記載のカラーキャリブレーションシステム。

Images