CN108780009B - 二维测色装置 - Google Patents

Abstract

DMD(光选择部)选择来自画面(二维区域)的光L中的来自一个测定区域的光。光学传感器部接收由DMD所选择的来自多个测定区域的光，依次输出表示多个测定区域各自的光度值的信号。第1运算部使用从摄像部输出的画面的彩色图像信息信号，运算多个测定区域各自的三刺激值。第2运算部使用从光学传感器部输出的表示多个测定区域的光度值的信号，运算多个测定区域各自的三刺激值。第3运算部对于多个测定区域分别执行对于一个测定区域使用由第1运算部及第2运算部运算出的三刺激值来运算一个测定区域的校正系数的处理。

Description

二维测色装置

技术领域

本发明例如涉及对显示器的画面进行测色的技术。

背景技术

二维测色装置具有能够对多个测定区域同时进行测色的特征，用于二维区域的测色。二维区域是指，例如液晶显示器或有机电致发光显示器那样的显示器的画面。

提出了一种着眼于如DMD(Digital Micromirror Device，数字微镜器件)的微镜阵列能够对光进行扫描的二维测色装置。例如，专利文献1公开了一种二维测色装置，是对二维的测定对象物内的各点处的颜色进行测定的刺激值直读型的二维测色装置，包括：微镜阵列，将多个微镜二维排列而成，能够针对经过物镜入射的光在从所述物镜起的光路径外朝向三个以上的相互不同的方向依次扫描而反射；二维传感器单元，在从所述物镜至微镜阵列的光路径外，接收在所述微镜阵列的所述三个以上的反射方向上扫描的光；以及运算部，根据由各所述二维传感器单元的各传感器元件测定出的光强度，运算所述二维的测定对象物内的各点处的颜色。

着眼于光谱传感器能够高精度地测定测定区域的颜色，提出了一种将光谱传感器和对二维彩色图像进行摄像的摄像部组合而得到的二维测色装置。例如，专利文献2公开了一种二维测色计，具备：第1、第2、第3光学过滤器，将来自试样的光分光为三维表色系；二维受光检测单元，分别针对上述试样面的多个测定点，接收经过该第1、第2、第3光学过滤器的光；光谱检测单元，关于来自上述测定点中的特定点的光，检测光谱分布；三刺激值运算单元，根据检测到的上述光谱分布，计算上述三维表色系的三刺激值；以及运算单元，使用计算出的上述三刺激值和上述特定点处的上述二维受光检测单元的检测结果的关系，关于上述特定点以外的上述测定点，根据上述三维受光检测单元的检测结果来计算上述三刺激值。

同样地，专利文献3公开了一种色彩亮度测定装置，具备：扫描光学部，将测定对象的测定区域分割为多个区域而进行扫描，取入来自分割的各测定区域的光；聚光部，对由所述扫描光学部取入的来自各区域的光进行聚光；光路分离部，配置于所述聚光的光的光路上，将所述聚光的光分离为第1及第2光路；摄像部，配置于所述第1光路上，取得所述分割的每个测定区域的图像数据；以及光谱测定部，配置于所述第2光路上，取得所述分割的每个测定区域的光谱数据。

在专利文献3的色彩亮度测定装置中，在测定对象与光路分离部之间配置有扫描光学部。这是为了与测定区域的位置、所测定的光的入射方向无关地在整个区域中取得基于相同的光的图像数据和光谱数据(专利文献3的段落0024)。

在液晶显示器中，作为背光源使用CCFL(cold cathode fluorescent lamp，冷阴极荧光灯)，但为了实现功耗的削减和色度域的提高，LED(Light Emitting Diode，发光二极管)逐渐增加。液晶显示器将多个LED作为背光源(在大型的液晶显示器中，例如将1000个LED作为背光源)。LED的光谱辐射亮度即使在相同的产品中也有个体差。在具体地说明时，在相同产品的红色LED中，存在峰值波长例如为600nm的红色LED、峰值波长例如为610nm的红色LED。因此，在将多个LED作为背光源的液晶显示器中，在整个画面中显示红色时，根据画面上的位置而光谱辐射亮度不同。因此，在将多个LED作为背光源的情况下，根据液晶显示器的画面上的位置，色度以及亮度会产生偏差。

有机电致发光显示器是使用OLED(Organic Light Emitting Diode，有机发光二极管)的自发光型的显示器。显示器的各像素的亮度由构成OLED的各层的膜厚以及在OLED中流过的电流所决定。但是，难以将构成OLED的各层的膜厚准确地控制为期望值。另外，难以使对在OLED中流过的电流进行控制的晶体管的性能变得均匀。由于这些理由，有机电致发光显示器根据画面上的位置，色度以及亮度会产生偏差。

这样，液晶显示器、有机电致发光显示器根据画面上的位置而色度以及亮度会产生偏差，所以在画面的色度以及亮度中发生不均。因此，在显示器的生产工序中，需要使用二维测色装置来测定显示器的画面的色度以及亮度，并对它们进行调整。为了准确地调整，需要准确地测定显示器的画面的色度以及亮度。

专利文献2公开的二维测色装置使用光谱传感器来测定二维区域上的一个特定点的三刺激值(真值(true value))，使用该三刺激值来预先运算校正系数，使用该校正系数来校正利用摄像部测定的二维区域上的多个测定点各自的三刺激值。由此，关于多个测定点分别实现色度以及亮度的准确的测定。以下，将特定点以及测定点记载为测定区域。

为了实现色度以及亮度的准确的测定，需要关于多个测定区域分别准确地校正三刺激值。专利文献2公开的二维测色装置以一个测定区域的三刺激值为代表，计算校正系数。一般认为如果在二维区域的色度以及亮度中不存在不均，则使用专利文献2公开的二维测色装置，也能够关于多个测定区域分别准确地校正三刺激值。

但是，如上所述，在将多个LED作为背光源的液晶显示器、有机电致发光显示器中，在画面的色度以及亮度中存在不均。在这样的情况下，二维测色装置即使使用利用一个测定区域的三刺激值计算出的校正系数来校正多个测定区域各自的三刺激值，也无法求出准确的色度、亮度。相对于此，在专利文献3公开的二维测色装置中，关于显示器的画面上的多个测定区域分别求出校正系数(专利文献3的段落0105)。本发明人利用与专利文献3不同的结构，制作出能够实现以下目的的二维测色装置。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2010-117149号公报

专利文献2：日本特开平6-201472号公报

专利文献3：日本特开2010-271246号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种二维测色装置，即使在来自成为测定对象的二维区域的光的色度以及亮度中存在不均的情况下，也能够关于在二维区域中包含的多个测定区域分别准确地校正三刺激值。

达到上述目的的本发明所涉及的二维测色装置对二维区域中所包含的多个测定区域进行测色，所述二维测色装置具备光学***、摄像部、光选择部、选择控制部、光学传感器部、第1运算部、第2运算部以及第3运算部。所述光学***形成第1光路和第2光路作为来自所述二维区域的光的光路。所述摄像部包括二维摄像元件，所述摄像部配置于所述第1光路，对所述二维区域的彩色图像进行摄影。所述光选择部配置于所述第2光路，选择来自所述二维区域的光中的来自一个所述测定区域的光。所述选择控制部使所述光选择部选择来自多个所述测定区域的光。所述光学传感器部具有接收来自具有所述测定区域以下的面积的区域的光的功能，接收由所述光选择部所选择的来自多个所述测定区域的光，并输出表示多个所述测定区域各自的光度值的信号。所述第1运算部使用从所述摄像部输出的所述二维区域的彩色图像信息信号，运算多个所述测定区域各自的三刺激值。所述第2运算部使用从所述光学传感器部输出的表示多个所述测定区域的光度值的信号，运算多个所述测定区域各自的三刺激值。所述第3运算部将对于一个所述测定区域使用由所述第1运算部运算出的三刺激值和由所述第2运算部运算出的三刺激值来运算一个所述测定区域的校正系数的处理作为校正系数运算处理，对于多个所述测定区域分别进行所述校正系数运算处理。

上述以及其它的本发明的目的、特征以及优点根据以下的详细记载和附图将变得明确。

附图说明

图1是示出本实施方式所涉及的二维测色装置对液晶显示器的画面进行测定的状态的示意图。

图2是被分割为多个测定区域的液晶显示器的画面的平面的示意图。

图3是示出本实施方式所涉及的二维测色装置的结构的框图。

图4是说明镜部的位置处于第2位置的说明图。

图5是DMD的俯视图。

图6是说明DMD对光选择性地进行反射的说明图。

图7是光学传感器部的一个例子的示意图。

图8是说明液晶显示器的画面的测定区域、二维摄像元件的像素以及DMD的微镜的关系的说明图。

图9是在本实施方式所涉及的二维测色装置中说明校正系数取得模式的流程图。

图10是说明图9的步骤S1的流程图。

图11是说明图9的步骤S4的处理的流程图。

图12是在本实施方式所涉及的二维测色装置中说明测色模式的流程图。

图13是说明合计面积比画面的面积小的多个测定区域的一个例子的说明图。

图14是示出第2变形例所涉及的二维测色装置的结构的框图。

图15是多频带类型的光学传感器部的示意图。

图16是说明第1过滤器～第6过滤器的光谱灵敏度的说明图。

图17是光谱类型的光学传感器部的示意图。

图18是过滤器旋转式类型的光学传感器部的示意图。

具体实施方式

以下，根据附图，详细说明本发明的实施方式。图1是示出本实施方式所涉及的二维测色装置1对液晶显示器的画面SC进行测色的状态的示意图。二维测色装置1的测定对象是二维区域。二维测色装置1能够将自发光型的二维区域(通过二维区域自身输出光而显示图像)和非自发光型的二维区域(向二维区域照射照明光，利用其反射光来显示图像)中的任意二维区域设为测定对象。液晶显示器的画面SC是非自发光型的二维区域的一个例子。通过二维测色装置1来测定与液晶显示器的画面SC的颜色有关的特性(例如色度)以及画面SC的亮度。在本实施方式中，以液晶显示器的画面SC的测色为例子进行说明，但还能够应用于其它显示器的画面的测色。

二维测色装置1将画面SC虚拟地分割为多个测定区域，对多个测定区域同时进行测色。对其进行具体说明。图2是液晶显示器的画面SC的平面的示意图。画面SC例如被分割为40个测定区域20-1～20-40。在不区分这些测定区域时，记载为测定区域20。画面SC由许多像素构成。既可以将相邻的多个像素设为一个测定区域20，也可以将一个像素设为一个测定区域20。

二维测色装置1对40个测定区域20同时进行测色。这是指，二维测色装置1对整个画面SC进行测色。此外，二维测色装置1还能够对画面SC的一部分进行测色。在该情况下，2以上且比40少的个数的测定区域20(例如5个测定区域20)成为多个测定区域20。

详细说明二维测色装置1的结构。图3是示出本实施方式所涉及的二维测色装置1的结构的框图。二维测色装置1具备物镜光学***2、镜部3、切换部4、摄像部5、DMD6、聚光光学***7、光学传感器部8、控制处理部9、输入部10以及输出部11。

物镜光学***2包括光学透镜，对来自整个画面SC的光L进行聚束。画面SC是其全体以预定的颜色(例如红色)发光的状态。

由镜部3以及切换部4构成光学***。在光学***中，作为来自画面SC的光L的光路，形成第1光路21和第2光路22。

切换部4通过以镜部3的一个边为中心轴而使镜部3旋转预定角度，从而将镜部3的位置切换到第1位置和第2位置。例如，能够将步进马达、旋转螺线管等作为切换部4。

图3示出镜部3的位置处于第1位置。第1位置是镜部3能够对由物镜光学***2聚束的光L进行反射的位置，是将由物镜光学***2聚束的光L向第1光路21引导的位置。镜部3是全反射镜。

图4是说明在图3所示的框图中镜部3的位置处于第2位置的说明图。第2位置是镜部3无法对由物镜光学***2聚束的光L进行反射的位置，是将由物镜光学***2聚束的光L向第2光路22引导的位置。在图4中光L被引导到第2光路22且由DMD6反射，这点与图3不同。

参照图3，在第1光路21中配置有摄像部5。摄像部5配置于来自画面SC的光L成像的位置。摄像部5具备滤色器51和二维摄像元件52。滤色器51包括仅使R分量透过的过滤器、仅使G分量透过的过滤器、以及仅使B分量透过的过滤器。

二维摄像元件52例如是CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)或者CMOS(Complementary MOS：互补MOS)，是将二维区域作为测定范围的光学传感器。二维摄像元件52通过经由滤色器51接收光L，从而对整个画面SC的彩色图像进行摄影，输出表示所摄影的彩色图像的信息的电信号。这是摄像部5输出的彩色图像信息信号SG1。滤色器51具备具有光谱透过率Fr(λ)的多个R过滤器、具有光谱透过率Fg(λ)的多个G过滤器、以及具有光谱透过率Fb(λ)的多个B过滤器。这些过滤器按照格子图案状配置。构成二维摄像元件52的各像素接收经过了R过滤器、G过滤器、B过滤器中的任意过滤器的光L。

参照图4，在第2光路22中配置DMD(Digital Micromirror Device)6。DMD6将在第2光路22中前进的光L选择性地朝向聚光光学***7反射。DMD6是光选择部的一个例子。光选择部配置于第2光路22，选择来自画面SC的光L中的来自一个测定区域20(图2)的光La。

光选择部能够通过DMD6那样的空间光调制器来实现。另外，还能够将利用液晶的空间光调制器(液晶空间光调制器)作为光选择部。液晶有使所入射的光选择性地透过的透过型以及使所入射的光反射的反射型(LCOS：Liquid Crystal On Silicon(硅上液晶))。哪种类型都能够应用于本实施方式。

详细说明DMD6。图5是DMD6的俯视图。图6是说明DMD6对光选择性地进行反射的说明图。参照图5以及图6，DMD6具有矩阵状地配置许多微镜61的构造。把微镜61将在第2光路22中前进的光L朝向聚光光学***7反射的角度(即，朝向光学传感器部8反射的角度)设为选择角度。相对于此，把微镜61将在第2光路22中前进的光L不朝向聚光光学***7反射的角度(即，不朝向光学传感器部8反射的角度)设为非选择角度。

DMD6在对在第2光路22中前进的光L中的来自图2所示的一个测定区域20(例如测定区域20-1)的光La选择性地进行反射的情况下，将与该测定区域20(测定区域20-1)对应的微镜61的角度设为选择角度，将其以外的微镜61的角度设为非选择角度。通过被设为选择角度的微镜61，朝向聚光光学***7反射光La。在图6中，一个微镜61的角度被设为选择角度，但根据光La被微镜61反射的位置处的光La的纵剖面面积(与光L的行进方向垂直的剖面的面积)来决定被设为选择角度的微镜61的数量。

参照图4，聚光光学***7包括光学透镜，通过光学传感器部8使被DMD6选择性地反射的光La聚光。

光学传感器部8配置于来自画面SC的光L中的来自一个测定区域20的光La成像的位置。光学传感器部8如图2所示，具有接收来自具有一个测定区域20以下的面积的区域(所谓的光点区域23)的光的功能，接收来自一个测定区域20的光La，输出表示一个测定区域20的光度值的电信号。该电信号是图4所示的信号SG2。

光学传感器部8被用于精度比使用摄像部5的测色更高的测色。图7是光学传感器部8的一个例子的示意图。光学传感器部8具备光电二极管80a、80b、80c、X过滤器87a、Y过滤器87b以及Z过滤器87c。光电二极管80a接收经过X过滤器87a的光La，光电二极管80b接收经过Y过滤器87b的光La，光电二极管80c接收经过Z过滤器87c的光La。

在CIE(国际照明委员会)规定的XYZ表色系中，将三刺激值设为X、Y、Z，将等色函数设为x(λ)、y(λ)、z(λ)。将X过滤器87a的光谱灵敏度和光电二极管80a的光谱灵敏度进行合成得到的光谱灵敏度成为与等色函数x(λ)一致的光谱灵敏度。将Y过滤器87b的光谱灵敏度和光电二极管80b的光谱灵敏度进行合成得到的光谱灵敏度成为与等色函数y(λ)一致的光谱灵敏度。将Z过滤器87c的光谱灵敏度和光电二极管80c的光谱灵敏度进行合成得到的光谱灵敏度成为与等色函数z(λ)一致的光谱灵敏度。光谱灵敏度可以称为光谱响应度。

在光电二极管80a接收到经过X过滤器87a的光La时，光电二极管80a输出表示X的受光信号。在光电二极管80b接收到经过Y过滤器87b的光La时，光电二极管80b输出表示Y的受光信号。在光电二极管80c接收到经过Z过滤器87c的光La时，光电二极管87c输出表示Z的受光信号。这些受光信号如图4所示，作为表示一个测定区域20的光度值的信号SG2而被送到控制处理部9。

参照图3，控制处理部9是通过CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)以及ROM(Read Only Memory，只读存储器)等来实现的微型计算机。在控制处理部9中，作为功能块具备选择控制部91、第1运算部92、第2运算部93、第3运算部94、存储部95、校正部96、亮度色度运算部97以及模式设定部98。

选择控制部91通过控制DMD6(光选择部的一个例子)，使DMD6选择来自多个测定区域20的光。对其进行详细说明。图8是说明画面SC的测定区域20、二维摄像元件52的像素53以及DMD6的微镜61的关系的说明图。画面SC被虚拟地分割为m×n个测定区域20。在画面SC的y方向(纵向)上，测定区域20的个数是m，在画面SC的x方向(横向)上，测定区域20的个数是n。画面SC具有矩阵状地排列有许多像素24的构造。一个测定区域20由相邻的多个像素24构成。在本实施方式中，以构成一个测定区域20的像素数是4为例子进行说明。

二维摄像元件52由m×n个像素53构成。在二维摄像元件52的y方向(纵向)上，像素53的个数是m，在二维摄像元件52的x方向(横向)上，像素53的个数是n。

DMD6由m×n个微镜61构成。在DMD6的y方向(纵向)上，微镜61的个数是m，在DMD6的x方向(横向)上，微镜61的个数是n。

测定区域20、像素53、微镜61各自的位置由坐标(i，j)来确定。i是x坐标值，是1～n的整数。j是y坐标值，是1～m的整数。例如，测定区域20-1、像素53-1、微镜61-1各自的位置是坐标(1，1)。

在本实施方式中，为简化说明，在x方向上将测定区域20的个数、二维摄像元件52的像素53的个数以及DMD6的微镜61的个数设为相同，在y方向上将测定区域20的个数、二维摄像元件52的像素53的个数以及DMD6的微镜61的个数设为相同，测定区域20、像素53以及微镜61为一对一地对应。例如，位于坐标(1，1)的测定区域20-1、位于坐标(1，1)的像素53-1以及位于坐标(1，1)的微镜61-1是对应的。由此，像素53-1能够接收来自测定区域20-1的光La(图4)，微镜61-1能够反射来自测定区域20-1的光La。

在本实施方式中，为简化说明，设为液晶显示器的画面SC的像素数为5*8、二维摄像元件52的像素数为5*8、DMD6的像素数为5*8而进行说明。在一般式中，液晶显示器的画面SC的像素数为m_display(垂直)*n_display(水平方向)，二维摄像元件52的像素数为m_2d(垂直)*n_2d(水平方向)，DMD6的像素数为m_dmd(垂直)*n_dmd(水平方向)。为简化说明，设为m_display＝m_2d＝m_dmd、n_display＝n_2d＝n_dmd。

参照图4、图6以及图8，选择控制部91控制DMD6，将位于坐标(1，1)的微镜61(即微镜61-1)的角度设为选择角度，将其以外的微镜61的角度设为非选择角度。由此，来自位于坐标(1，1)的测定区域20(即测定区域20-1)的光La被位于坐标(1，1)的微镜61(即微镜61-1)反射而朝向聚光光学***7。接下来，选择控制部91控制DMD6，将位于坐标(2，1)的微镜61的角度设为选择角度，将其以外的微镜61的角度设为非选择角度。由此，来自位于坐标(2，1)的测定区域20的光La被位于坐标(2，1)的微镜61反射而朝向聚光光学***7。关于位于坐标(3，1)～坐标(n，m)的各个微镜61，也进行同样的控制。由此，光学传感器部8依次接收由DMD6依次选择的来自多个测定区域20的光，关于多个测定区域20的各个测定区域，依次输出表示测定区域20的光度值的信号SG2。

如以上说明，选择控制部91按照来自一个测定区域20的每个光(换言之，以来自一个测定区域20的光为单位)，使DMD6依次选择来自多个测定区域20的光。在本实施方式中，选择控制部91使DMD6按照预先确定的顺序选择来自多个测定区域20的光，但也可以随机地选择。

说明图3所示的第1运算部92、第2运算部93及第3运算部94。在XYZ表色系中，将三刺激值设为X、Y、Z，将等色函数设为x(λ)、y(λ)、z(λ)。将用于得到X、Y、Z的滤色器的光谱透过率分别设为Fx(λ)、Fy(λ)、Fz(λ)。将二维摄像元件52的光谱响应度设为Sm(λ)。在图8所示的位于坐标(i，j)的测定区域20中，将该测定区域20的光谱辐射亮度设为E(i，j，λ)，将该测定区域20的X、Y、Z分别设为X(i，j)、Y(i，j)、Z(i，j)。

Sm(λ)*Fx(λ)、Sm(λ)*Fy(λ)、Sm(λ)*Fz(λ)分别是合成光谱响应度。只要能够实现具有能够使Sm(λ)*Fx(λ)和∫x(λ)一致的Fx(λ)的光学过滤器、具有能够使Sm(λ)*Fy(λ)和∫y(λ)一致的Fy(λ)的光学过滤器、具有能够使Sm(λ)*Fz(λ)和∫z(λ)一致的Fz(λ)的光学过滤器，则以下的式1成立。

X(i，j)＝∫x(λ)*E(i，j，λ)dλ＝∫Sm(λ)*Fx(λ)*E(i，j，λ)dλ

Y(i，j)＝∫y(λ)*E(i，j，λ)dλ＝∫Sm(λ)*Fy(λ)*E(i，j，λ)dλ

Z(i，j)＝∫z(λ)*E(i，j，λ)dλ＝∫Sm(λ)*Fz(λ)*E(i，j，λ)dλ

···式1

但是，实际上，难以制作与等色函数完全一致的滤色器，所以事实上上述式不成立。因此，如以下的式2所示，需要使用校正矩阵系数A(i，j)来校正。

X(i，j)＝∫x(λ)*E(i，j，λ)dλ ∫Sm(λ)*Fx(λ)*E(i，j，λ)dλ

Y(i，j)＝∫y(λ)*E(i，j，λ)dλ＝A(i，j) ∫Sm(λ)*Fy(λ)*E(i，j，λ)dλ

Z(i，j)＝∫z(λ)*E(i，j，λ)dλ ∫Sm(λ)*Fz(λ)*E(i，j，λ)dλ

···式2

校正矩阵系数A(i，j)是3×3的矩阵，根据坐标(i，j)而不同。在此，校正矩阵系数成为A(i，j)的理由在于，光谱辐射亮度由于显示装置的颜色不均、亮度不均的影响而针对每个场所不同。

另外，在二维测色装置1中，也可以不安装与等色函数一致那样的过滤器，而是使用市面销售的二维摄像元件52中预先安装的滤色器(各个滤色器的光谱透过率分别是Fr(λ)、Fg(λ)、Fb(λ))来进行测色。在该情况下，式2能够改写为以下的式3。

X(i，j)＝∫x(λ)*E(i，j，λ)dλ ∫Sm(λ)*Fr(λ)*E(i，j，λ)dλ

Y(i，j)＝∫y(λ)*E(i，j，λ)dλ＝A(i，j) ∫Sm(λ)*Fg(λ)*E(i，j，λ)dλ

Z(i，j)＝∫z(λ)*E(i，j，λ)dλ ∫Sm(λ)*Fb(λ)*E(i，j，λ)dλ

···式3

∫Sm(λ)*Fr(λ)*E(i，j，λ)dλ表示从二维摄像元件52输出的与坐标(i，j)对应的R信号。

∫Sm(λ)*Fg(λ)*E(i，j，λ)dλ表示从二维摄像元件52输出的与坐标(i，j)对应的G信号。

∫Sm(λ)*Fb(λ)*E(i，j，λ)dλ表示从二维摄像元件52输出的与坐标(i，j)对应的B信号。

将∫Sm(λ)*Fr(λ)*E(i，j，λ)dλ记载为R(i，j)。

将∫Sm(λ)*Fg(λ)*E(i，j，λ)dλ记载为G(i，j)。

将∫Sm(λ)*Fb(λ)*E(i，j，λ)dλ记载为B(i，j)。

式3能够如以下变形。

X(i,j) R(i,j)

Y(i,j)＝A(i,j) G(i,j)···式4

Z(i,j) B(i,j)

一般，RGB的滤色器相比于XYZ的滤色器，光谱透过率更高。因此，如果使用RGB的滤色器作为摄像部5的滤色器51，则能够缩短由摄像部5对画面SC进行摄影时的曝光时间，其结果，能够缩短测色时间。因此，在本实施方式中，使用式4、位于坐标(i，j)的测定区域20的RGB、以及位于坐标(i，j)的测定区域20的三刺激值XYZ，求出校正矩阵系数A(i，j)。

参照图3，第1运算部92使用从摄像部5输出的画面SC的彩色图像信息信号SG1，运算多个测定区域20各自的光度值RGB。这样，第1运算部92关于位于各坐标的测定区域20，运算由式4表示的R(i，j)、G(i，j)、B(i，j)。

第2运算部93使用从光学传感器部8依次输出的表示测定区域20的光度值的信号SG2，运算多个测定区域20各自的三刺激值XYZ。这样，第2运算部93关于位于各坐标的测定区域20，运算由式4表示的X(i，j)、Y(i，j)、Z(i，j)。

第3运算部94运算由式4表示的校正矩阵系数A(i，j)。即，第3运算部94将对于一个测定区域20使用由第1运算部92运算出的光度值RGB以及由第2运算部93运算出的三刺激值XYZ来运算一个测定区域20的校正系数的处理，作为校正系数运算处理，对于多个测定区域20分别进行校正矩阵系数运算处理。由此，二维测色装置1取得与多个测定区域20分别对应的多个校正系数(校正矩阵系数A(1，1)～校正矩阵系数A(n，m))。参照图8，例如在位于坐标(1，1)的测定区域20-1的情况下，第3运算部94使用由第1运算部92运算出的测定区域20-1的光度值RGB和由第2运算部93运算出的测定区域20-1的三刺激值XYZ，运算校正矩阵系数A(1，1)。

参照图3，由第3运算部94运算出的多个校正系数(校正矩阵系数A(1，1)～校正矩阵系数A(n，m))被存储到存储部95。

二维测色装置1能够执行预先取得多个校正系数的校正系数取得模式、和使用这些校正系数对多个测定区域20进行测色(色度、亮度等)的测色模式。模式设定部98选择性地设定校正系数取得模式和测色模式。在校正系数取得模式中，第1运算部92使用从摄像部5输出的画面SC的彩色图像信息信号SG1，运算多个测定区域20各自的光度值RGB，第2运算部93使用从光学传感器部8依次输出的表示测定区域20的光度值的信号SG2，运算多个测定区域20各自的三刺激值XYZ，第3运算部94运算与多个测定区域20分别对应的多个校正系数，存储部95将由第3运算部94运算出的多个校正系数分别与多个测定区域20对应关联地进行存储。

在测色模式中，第1运算部92使用从摄像部5输出的画面SC的彩色图像信息信号SG1，运算多个测定区域20各自的光度值RGB。

校正部96将对于一个测定区域20使用与一个测定区域20对应关联地存储到存储部95中的校正系数来校正在测色模式下由第1运算部92运算出的光度值RGB的处理作为校正处理，在测色模式中，对于多个测定区域20分别进行校正处理。在该校正处理中，使用式4，光度值RGB成为三刺激值XYZ。

亮度色度运算部97使用由校正部96得到的多个测定区域20各自的三刺激值XYZ，运算多个测定区域20各自的亮度、色度。例如，在Yxy表色系的情况下，通过以下的式来运算。

亮度Y＝Y

色度x＝X/(X+Y+Z)

色度y＝Y/(X+Y+Z)

输入部10是用于从外部将指令(命令)、数据等输入到二维测色装置1的装置，通过键盘来实现。此外，也可以将鼠标、触摸面板设为输入部10。输出部11是用于输出从输入部10输入的指令、数据以及控制处理部9的运算结果等的装置，通过显示器来实现。此外，也可以将打印机等印刷装置设为输出部11。在控制处理部9的运算结果中，包括由亮度色度运算部97运算出的多个测定区域20各自的亮度、色度。

说明本实施方式所涉及的二维测色装置1的动作。在该动作中，有校正系数取得模式和测色模式。首先，从前者开始说明。图9是在本实施方式所涉及的二维测色装置1中说明校正系数取得模式的流程图。该模式包括：取得与画面SC的红色有关的数据的步骤S1、取得与画面SC的绿色有关的数据的步骤S2、取得与画面SC的蓝色有关的数据的步骤S3、以及使用这些数据来运算多个校正系数的步骤4。

图10是说明图9的步骤S1的流程图。参照图3以及图10，二维测色装置1的操作者使用输入部10来输入执行校正系数取得模式的命令，由此模式设定部98设定为校正系数取得模式。

根据来自个人计算机(未图示)的控制信号，使整个画面SC显示为红色(步骤S11)。有对具有画面SC的液晶显示器以及二维测色装置1进行控制的个人计算机。个人计算机的操作者操作个人计算机，从而将上述控制信号发送到具有画面SC的液晶显示器。此外，也可以是如下形态：二维测色装置1具备显示器的显示控制电路，从而二维测色装置1将上述控制信号发送到具有画面SC的液晶显示器。

选择控制部91控制切换部4，使镜部3的位置成为图3所示的第1位置(步骤S12)。

控制处理部9向摄像部5发出对彩色图像进行摄影的命令。由此，摄像部5对整个画面SC的彩色图像进行摄影，输出彩色图像信息信号SG1(步骤S13)。由于整个画面SC被显示为红色，所以成为红色的画面SC的彩色图像。

控制处理部9接收在步骤S13中输出的彩色图像信息信号SG1。第1运算部92使用该接收到的信号SG1，关于图8所示的m×n个测定区域20的全部，运算测定区域20的光度值RGB(步骤S14)。这是整个画面SC被显示为红色的状态下的光度值RGB，记载为Rr(i，j)、Gr(i，j)、Br(i，j)。例如，参照图8，在位于坐标(1，1)的测定区域20-1的情况下，第1运算部92使用从位于坐标(1，1)的像素53-1输出的信号，运算测定区域20-1的Rr(1，1)、Gr(1，1)、Br(1，1)。

参照图4以及图10，选择控制部91控制切换部4，使镜部3的位置成为图4所示的第2位置(步骤S15)。

控制处理部9将x坐标值i设定为1，将y坐标值j设定为1(步骤S16)。

控制处理部9控制DMD6，在构成镜部3的微镜61中，将图8所示的位于坐标(i，j)的微镜61的角度设为选择角度，将剩余的微镜61的角度设为非选择角度(步骤S17)。在此，位于坐标(1，1)的微镜61-1的角度成为选择角度。

参照图4以及图7，光学传感器部8接收由微镜61-1反射的光La，并作为表示位于坐标(i，j)的测定区域20的光度值的信号SG2而输出。由于坐标(1，1)被选择，所以光学传感器部8输出表示位于坐标(1，1)的测定区域20-1的光度值的信号SG2。

参照图4以及图10，第2运算部93使用由控制处理部9接收到的信号SG2，运算图8所示的位于坐标(i，j)的三刺激值XYZ(步骤S18)。这是整个画面SC被显示为红色的状态下的三刺激值XYZ，记载为Xr(i，j)、Yr(i，j)、Zr(i，j)。例如，参照图8，在位于坐标(1，1)的测定区域20-1的情况下，第2运算部93使用从光学传感器部8输出的信号SG2，运算测定区域20-1的Xr(1，1)、Yr(1，1)、Zr(1，1)。

参照图4以及图10，控制处理部9判断x坐标值i是否为n(步骤S19)。

控制处理部9在判断为x坐标值i并非是n时(在步骤S19中“否”)，将i+1设定为x坐标值i(步骤S20)。然后，控制处理部9返回到步骤S17。

控制处理部9在判断为x坐标值i是n时(在步骤S19中“是”)，判断y坐标值j是否为m(步骤S21)。

控制处理部9在判断为y坐标值j并非是m时(在步骤S21中“否”)，将j+1设定为y坐标值j(步骤S22)。然后，控制处理部9返回到步骤S17。

控制处理部9在判断为y坐标值j是m时(在步骤S21中“是”)，由此结束图9所示的步骤S1的处理。然后，运算控制部开始图9所示的步骤S2的处理。在根据来自个人计算机(未图示)的控制信号而使整个画面SC显示为绿色的状态下，二维测色装置1进行与图10的步骤S12～步骤S22同样的处理。由此，第1运算部92在步骤S14中运算Rg(i，j)、Gg(i，j)、Bg(i，j)。这是整个画面SC被显示为绿色的状态下的光度值RGB。第2运算部93在步骤S18中运算Xg(i，j)、Yg(i，j)、Zg(i，j)。这是整个画面SC被显示为绿色的状态下的三刺激值XYZ。

控制处理部9在进行图9的步骤S2的处理之后，开始图9的步骤S3的处理。在根据来自个人计算机(未图示)的控制信号而使整个画面SC显示为蓝色的状态下，二维测色装置1进行与图10的步骤S12～步骤S22同样的处理。由此，第1运算部92在步骤S14中运算Rb(i，j)、Gb(i，j)、Bb(i，j)。这是整个画面SC被显示为蓝色的状态下的光度值RGB。另外，第2运算部93在步骤S18中运算Xb(i，j)、Yb(i，j)、Zb(i，j)。这是整个画面SC被显示为蓝色的状态下的三刺激值XYZ。

控制处理部9在图9的步骤S3结束之后，开始图9的步骤S4。

图11是说明图9的步骤S4的处理的流程图。第3运算部94将x坐标值i设定为1，将y坐标值j设定为1(步骤S31)。

第3运算部94运算校正矩阵系数A(i，j)(步骤S32)。第3运算部94使用以下的式5～式7，运算校正矩阵系数A(i，j)。

Xr(i，j) Rr(i，j)

Yr(i，j)＝A(i，j) Gr(i，j)···式5

Zr(i，j) Br(i，j)

Xg(i，j) Rg(i，j)

Yg(i，j)＝A(i，j) Gg(i，j)···式6

Zg(i，j) Bg(i，j)

Xb(i，j) Rb(i，j)

Yb(i，j)＝A(i，j) Gb(i，j)···式7

Zb(i，j) Bb(i，j)

在此，第3运算部94使用在图9的步骤S1中求出的值、在图9的步骤S2中求出的值以及在图9的步骤S3中求出的值，运算校正矩阵系数A(1，1)。

在图9的步骤S1中求出的值是从光学传感器部8得到的Xr(1，1)、Yr(1，1)及Zr(1，1)、和从二维摄像元件52得到的Rr(1，1)、Gr(1，1)及Br(1，1)。

在图9的步骤S2中求出的值是从光学传感器部8得到的Xg(1，1)、Yg(1，1)及Zg(1，1)、和从二维摄像元件52得到的Rg(1，1)、Gg(1，1)及Bg(1，1)。

在图9的步骤S3中求出的值是从光学传感器部8得到的Xb(1，1)、Yb(1，1)及Zb(1，1)、和从二维摄像元件52得到的Rb(1，1)、Gb(1，1)及Bb(1，1)。

校正矩阵系数A(1，1)是3*3的矩阵，所以未知数是9个。在式(5)～式(7)中存在9个方程式，所以通过求解9个连立方程式，求出校正矩阵系数A(1，1)。

第3运算部94判断x坐标值i是否为n(步骤S33)。

第3运算部94在判断为x坐标值i并非是n时(在步骤S33中“否”)，将i+1设定为x坐标值i(步骤S34)。然后，第3运算部94返回到步骤S32。

第3运算部94在判断为x坐标值i是n时(在步骤S33中“是”)，判断y坐标值j是否为m(步骤S35)。

第3运算部94在判断为y坐标值j并非是m时(在步骤S35中“否”)，将j+1设定为y坐标值j(步骤S36)。然后，第3运算部94返回到步骤S32。

第3运算部94在判断为y坐标值j是m时(在步骤S35中“是”)，结束图9的步骤S4的处理。

第3运算部94将在步骤S32中运算出的多个校正系数分别与多个测定区域20对应关联地存储到存储部95。

通过以上，二维测色装置1能够取得画面SC的每个测定区域20的校正系数(校正矩阵系数A(1，1)～校正矩阵系数A(n，m))。接下来，说明使用取得的校正系数对测定区域20进行测色的模式(测色模式)。图12是说明测色模式的流程图。

参照图3以及图12，二维测色装置1的操作者使用输入部10来输入执行测色模式的命令，由此模式设定部98设定为测色模式。画面SC的整个面被显示为预定的颜色。选择控制部91控制切换部4，使镜部3的位置成为图3所示的第1位置(步骤S41)。这是与图10所示的步骤S12同样的处理。

控制处理部9向摄像部5发出对彩色图像进行摄影的命令。由此，摄像部5对整个画面SC的彩色图像进行摄影，输出彩色图像信息信号SG1(步骤S42)。这是与图10所示的步骤S13同样的处理。

控制处理部9接收在步骤S42中输出的信号SG1。第1运算部92使用该接收到的信号SG1，关于图8所示的m×n个测定区域20的全部，运算测定区域20的光度值RGB(步骤S43)。这是与图10所示的步骤S14同样的处理。

校正部96使用式4、预先存储在存储部95中的m×n个校正系数(校正矩阵系数A(1，1)～校正矩阵系数A(n，m))以及在步骤S43中运算出的结果，校正m×n个测定区域20各自的光度值RGB(步骤S44)。例如，在位于坐标(1，1)的测定区域20的情况下，校正光度值RGB是指，使用R(1，1)、G(1，1)、B(1，1)、校正矩阵系数A(1，1)以及式4来求出X(1，1)、Y(1，1)、Z(1，1)。

亮度色度运算部97使用步骤S44的结果，关于m×n个测定区域20分别运算亮度以及色度(步骤S45)。输出部11输出在步骤S45中运算出的亮度以及色度。这是以上的测色模式的说明。

参照图8，在画面SC的色度以及亮度中有不均的情况下，二维测色装置1即便使用利用一个测定区域20(一般而言是显示器的中央区域)的三刺激值XYZ预先计算出的校正系数来校正m×n个测定区域20各自的光度值RGB，也无法准确地求出色度、亮度。相对于此，根据本实施方式，预先计算与m×n个测定区域20分别对应的m×n个校正系数(即，校正矩阵系数A(1，1)～校正矩阵系数A(n，m))，利用对应的校正系数来校正m×n个校正区域各自的光度值RGB。因此，即使在画面SC的色度以及亮度中有不均的情况下，也能够关于m×n个测定区域20分别准确地校正光度值RGB。

在本实施方式中，二维测色装置1对图8所示的m×n个测定区域20的全部进行测色。这是多个测定区域20的合计面积与画面SC的面积相同的情况。也可以是多个测定区域20的合计面积比画面SC的面积小的情况。将其作为本实施方式的第1变形例进行说明。图13是说明合计面积比画面SC的面积小的多个测定区域20的一个例子的说明图。在图13中，作为多个测定区域20，示出5个测定区域20-a、20-b、20-c、20-d、20-e。多个测定区域20的数量是2以上即可，不限定于5。

说明第1变形例与本实施方式不同的点。首先，从第1变形例的校正系数取得模式开始进行说明。参照图3以及图13，在校正系数取得模式中，二维测色装置1的操作者使用输入部10，进行对多个测定区域20-a～20-e各自的画面SC上的位置进行指定的输入。

测定区域20-a所处的坐标为(ax，ay)，测定区域20-b所处的坐标为(bx，by)，测定区域20-c所处的坐标为(cx，cy)，测定区域20-d所处的坐标为(dx，dy)，测定区域20-e所处的坐标为(ex，ey)。

在第1变形例中，代替图10的步骤S14，而执行以下的步骤。参照图3以及图13，第1运算部92关于多个测定区域20-a～20-e分别运算光度值RGB。

另外，在第1变形例中，代替图10的步骤S16～步骤S22而执行以下的步骤。参照图4以及图13，选择控制部91将位于坐标(ax，ay)的微镜61的角度设为选择角度。光学传感器部8输出表示位于坐标(ax，ay)的测定区域20-a的光度值的信号SG2。第2运算部93运算位于坐标(ax，ay)的测定区域20-a的三刺激值XYZ。接下来，选择控制部91将位于坐标(bx，by)的微镜61的角度设为选择角度。光学传感器部8输出表示位于坐标(bx，by)的测定区域20-b的光度值的信号SG2。第2运算部93运算位于坐标(bx，by)的测定区域20-b的三刺激值XYZ。以下，关于坐标(cx，cy)、坐标(dx，dy)、坐标(ex，ey)也进行同样的处理。

在第1变形例中，代替图11的步骤S31～步骤S36而执行以下的步骤。参照图3以及图13，第3运算部94使用上述式5～式7，运算校正矩阵系数A(ax，ay)、校正矩阵系数A(bx，by)、校正矩阵系数A(cx，cy)、校正矩阵系数A(dx，dy)、校正矩阵系数A(ex，ey)。

例如，在校正矩阵系数A(ax，ay)的情况下进行说明时，第3运算部94使用在图9的步骤S1中求出的值、在图9的步骤S2中求出的值以及在图9的步骤S3中求出的值，运算A(ax，ay)。

在图9的步骤S1中求出的值是Xr(ax，ay)、Yr(ax，ay)、Zr(ax，ay)、Rr(ax，ay)、Gr(ax，ay)以及Br(ax，ay)。

在图9的步骤S2中求出的值是Xg(ax，ay)、Yg(ax，ay)、Zg(ax，ay)、Rg(ax，ay)、Gg(ax，ay)以及Bg(ax，ay)。

在图9的步骤S3中求出的值是Xb(ax，ay)、Yb(ax，ay)、Zb(ax，ay)、Rb(ax，ay)、Gb(ax，ay)以及Bb(ax，ay)。

第3运算部94与测定区域20-a对应地将校正矩阵系数A(ax，ay)存储到存储部95，与测定区域20-b对应地将校正矩阵系数A(bx，by)存储到存储部95，与测定区域20-c对应地将校正矩阵系数A(cx，cy)存储到存储部95，与测定区域20-d对应地将校正矩阵系数A(dx，dy)存储到存储部95，与测定区域20-e对应地将校正矩阵系数A(ex，ey)存储到存储部95。

在总结第1变形例的校正系数取得模式时成为如下。在校正系数取得模式中，第1运算部92使用从摄像部5输出的画面SC的彩色图像信息信号SG1，运算具有使用输入部10指定的位置的多个测定区域20-a～20-e各自的光度值RGB，选择控制部91使DMD6依次选择来自处于使用输入部10指定的位置的多个测定区域20-a～20-e的光，第2运算部93使用从光学传感器部8依次输出的表示测定区域20-a～20-e的光度值的信号SG2，运算处于使用输入部10指定的位置的多个测定区域20-a～20-e各自的三刺激值XYZ，第3运算部94运算与处于用输入部10指定的位置的多个测定区域20-a～20-e分别对应的多个校正矩阵系数A(ax，ay)～A(ex，ey)，存储部95将由第3运算部94运算出的多个校正矩阵系数A(ax，ay)～A(ex，ey)分别与处于使用输入部10指定的位置的多个测定区域20-a～20-e对应关联地进行存储。

说明第1变形例的测色模式。在第1变形例中，针对多个测定区域20-a～20-e，执行图12的步骤S43～步骤S45。即，在测色模式中，第1运算部92使用从摄像部5输出的画面SC的彩色图像信息信号SG1，运算处于使用输入部10指定的位置的多个测定区域20-a～20-e各自的光度值RGB，校正部96对于处于使用输入部10指定的位置的多个测定区域20-a～20-e分别进行上述校正处理。亮度色度运算部97使用上述校正处理的结果，对于多个测定区域20-a～20-e分别运算亮度以及色度。

参照图13，在第1变形例中，并非是将整个画面SC而是将操作者指定的画面SC的一部分设为多个测定区域20。因此，能够缩短校正系数取得所需的时间以及测色所需的时间。对此，将代替DMD6而具备扫描光学***的二维测色装置1(例如专利文献3)作为比较例进行说明。

在扫描光学***的情况下，无法对画面SC的一部分进行扫描，所以对整个画面SC进行扫描。在扫描光学***的分辨率例如为1024×768时，测定区域20的数量为1024×768。相对于此，在第1变形例中，能够将测定区域20的数量例如设为5。因此，第1变形例相比于比较例，校正系数取得模式以及测色模式的处理速度成为约157000倍。

157000≈(1024×768)÷5

一个测定区域20所需的曝光时间例如为1/60秒。校正系数取得模式以及测色模式各自的曝光时间在第1变形例中为约80毫秒(msec)，在比较例中为约218分钟。因此，根据第1变形例，能够大幅缩短曝光时间。

5×1/60秒≈80毫秒

1024×768×1/60秒≈218分钟

说明本实施方式的第2变形例。图14是示出第2变形例所涉及的二维测色装置1a的结构的框图。图3所示的二维测色装置1具备镜部3以及切换部4(光学***的第1形态)，但相对于此，二维测色装置1a具备光分割部3a(光学***的第2形态)。光分割部3a对来自画面SC的光L进行二分割，将二分割后的一方的光L1引导到第1光路21，将二分割后的另一方的光L2引导到第2光路22。光分割部例如是半透射半反射镜(half mirror)。在第2变形例中，通过具备光分割部3a，如图3以及图4所示，无需将镜部3切换到第1位置和第2位置。

在本实施方式、第1变形例及第2变形例中，也可以代替图7所示的光学传感器部8，而使用多频带类型、光谱类型、过滤器旋转式类型。图15是多频带类型的光学传感器部800的示意图。

光学传感器部800具备第1光电二极管801a、第2光电二极管801b、第3光电二极管801c、第4光电二极管801d、第5光电二极管801e及第6光电二极管801f、和第1过滤器802a、第2过滤器802b、第3过滤器802c、第4过滤器802d、第5过滤器802e及第6过滤器802f。

第1光电二极管801a接收经过第1过滤器802a的光La。第2光电二极管801b接收经过第2过滤器802b的光La。第3光电二极管801c接收经过第3过滤器802c的光La。第4光电二极管801d接收经过第4过滤器802d的光La。第5光电二极管801e接收经过第5过滤器802e的光La。第6光电二极管801f接收经过第6过滤器802f的光La。

第1过滤器802a～第6过滤器802f在相互不同的波段中具有光谱灵敏度。图16是说明第1过滤器802a～第6过滤器802f的光谱灵敏度的说明图。在图16中，横轴表示波长，纵轴表示光谱灵敏度。参照图15以及图16，第1过滤器802a具有光谱灵敏度A1(粗实线)，第2过滤器802b具有光谱灵敏度A2(长点的虚线)，第3过滤器802c具有光谱灵敏度A3(单点划线)，第4过滤器802d具有光谱灵敏度A4(双点划线)，第5过滤器802e具有光谱灵敏度A5(短点的虚线)，第6过滤器802f具有光谱灵敏度A6(细实线)。

参照图15，在第1光电二极管801a接收到经过第1过滤器802a的光La时，第1光电二极管801a输出光谱灵敏度A1时的受光信号。

在第2光电二极管801b接收到经过第2过滤器802b的光La时，第2光电二极管801b输出光谱灵敏度A2时的受光信号。

在第3光电二极管801c接收到经过第3过滤器802c的光La时，第3光电二极管801c输出光谱灵敏度A3时的受光信号。

在第4光电二极管801d接收到经过第4过滤器802d的光La时，第4光电二极管801d输出光谱灵敏度A4时的受光信号。

在第5光电二极管801e接收到经过第5过滤器802e的光La时，第5光电二极管801e输出光谱灵敏度A5时的受光信号。

在第6光电二极管801f接收到经过第6过滤器802f的光La时，第6光电二极管801f输出光谱灵敏度A6时的受光信号。

将这些受光信号如图4所示设为表示一个测定区域20的光度值的信号SG2而送到控制处理部9。

如以上说明，多频带类型的光学传感器部800包括光谱灵敏度相互不同的4个以上的过滤器，关于多个测定区域20，分别输出经由4个以上的过滤器分别接收到的受光信号。

图17是光谱类型的光学传感器部810的示意图。光学传感器部810例如具备成像光学***811、反射型衍射格子812、线传感器814以及将成像光学***811、反射型衍射格子812及线传感器814收容的框体813。

框体813是由针对线传感器814可受光的波长范围具有遮光性的材料形成的箱体。在框体813的一个侧面，形成有将光La向框体813内导光的入射开口(例如狭缝)815。

从入射开口815入射的光La入射到成像光学***811，通过成像光学***811被平行化(准直)而入射到反射型衍射格子812，并通过反射型衍射格子812被衍射并反射。该反射光再次入射到成像光学***811，通过成像光学***811在线传感器814的受光面816上成像为光学图像的波长色散像。

线传感器814构成为具备沿着一个方向排列的多个光电变换元件。光电变换元件例如是硅光电二极管(SPD)等。线传感器814利用多个光电变换元件分别对形成在受光面816上的光学图像的波长色散像进行光电变换，从而生成表示各波长的强度等级的电信号。然后，线传感器814将该电信号(信号SG2)输出到控制处理部9(图4)。

如以上说明，光谱类型的光学传感器部810关于多个测定区域20分别对来自测定区域20的光进行分光并受光，输出各光谱的受光信号。

图18是过滤器旋转式类型的光学传感器部820的示意图。光学传感器部820具备过滤器部81以及接收透过过滤器部81的光La的光电二极管82。

过滤器部81具备X过滤器83、Y过滤器84及Z过滤器85、以及保持这些过滤器的圆盘型的保持器86。将X过滤器83的光谱灵敏度和光电二极管82的光谱灵敏度进行合成得到的光谱灵敏度成为与等色函数x(λ)一致的光谱灵敏度。将Y过滤器84的光谱灵敏度和光电二极管82的光谱灵敏度进行合成得到的光谱灵敏度成为与等色函数y(λ)一致的光谱灵敏度。将Z过滤器85的光谱灵敏度和光电二极管82的光谱灵敏度进行合成得到的光谱灵敏度成为与等色函数z(λ)一致的光谱灵敏度。

保持器86通过未图示的旋转机构而旋转，能够将X过滤器83、Y过滤器84、Z过滤器85的位置依次切换到与光电二极管82的受光面相向的位置。在光电二极管82的受光面和X过滤器83相向的状态下光电二极管82接收到光La时，光电二极管82输出表示X的受光信号。在光电二极管82的受光面和Y过滤器84相向的状态下光电二极管82接收到光La时，光电二极管82输出表示Y的受光信号。在光电二极管82的受光面和Z过滤器85相向的状态下光电二极管82接收到光La时，光电二极管82输出表示Z的受光信号。将这些受光信号如图4所示作为表示一个测定区域20的光度值的信号SG2而送到控制处理部9。

参照图7、图15以及图18，作为光La的受光元件，也可以代替光电二极管80a～80c、801a～801f、82，而使用二维传感器、一维传感器、光电倍增管等。

在本实施方式中，关于多个测定区域20分别计算校正系数，但在第3变形例中，着眼于多个测定区域20中的一个测定区域，计算校正系数。说明第3变形例。参照图4，DMD6(光选择部)选择来自多个测定区域20中的某个测定区域20(在此，以图13所示的测定区域20-c为例子)的光。光学传感器部8接收来自由DMD6选择出的测定区域20-c的光，并输出表示光度值的信号SG2。第2运算部93使用从光学传感器部8输出的表示测定区域20-c的光度值的信号SG2，运算测定区域20-c的三刺激值。

参照图3，第1运算部92使用从摄像部5输出的画面SC(二维区域)的彩色图像信息信号，运算测定区域20-c的三刺激值。第3运算部94使用由第1运算部92运算出的测定区域20-c的三刺激值、以及由第2运算部93运算出的测定区域20-c的三刺激值，运算与测定区域20-c对应的校正系数。控制处理部9将由第3运算部94运算出的校正系数与测定区域20-c对应关联地存储到存储部95。以上是第3变形例的校正系数取得模式。

在测色模式中，第1运算部92使用从摄像部5输出的画面SC的彩色图像信息信号，运算测定区域20-c的三刺激值。校正部96利用从存储部95读出的与测定区域20-c对应关联的校正系数，校正该三刺激值。

此外，操作者能够指定测定区域20-c(某个测定区域)。操作者使用输入部10，输入多个测定区域20中的应由DMD6选择的测定区域(即测定区域20-c)的位置。DMD6根据输入到输入部10的位置来选择测定区域20-c。

(实施方式的总结)

本实施方式所涉及的二维测色装置对二维区域中所包含的多个测定区域进行测色，所述二维测色装置具备：光学***，形成第1光路和第2光路作为来自所述二维区域的光的光路；摄像部，包括二维摄像元件，所述摄像部配置于所述第1光路，对所述二维区域的彩色图像进行摄影；光选择部，配置于所述第2光路，选择来自所述二维区域的光中的来自一个所述测定区域的光；选择控制部，使所述光选择部选择来自多个所述测定区域的光；光学传感器部，具有接收来自具有所述测定区域以下的面积的区域的光的功能，接收由所述光选择部所选择的来自多个所述测定区域的光，并输出表示多个所述测定区域各自的光度值的信号；第1运算部，使用从所述摄像部输出的所述二维区域的彩色图像信息信号，运算多个所述测定区域各自的三刺激值；第2运算部，使用从所述光学传感器部输出的表示多个所述测定区域的光度值的信号，运算多个所述测定区域各自的三刺激值；以及第3运算部，将对于一个所述测定区域使用由所述第1运算部运算出的三刺激值和由所述第2运算部运算出的三刺激值来运算一个所述测定区域的校正系数的处理作为校正系数运算处理，对于多个所述测定区域分别进行所述校正系数运算处理。

根据本实施方式所涉及的二维测色装置，能够得到与二维区域中所包含的多个测定区域分别对应的多个校正系数。因此，即使在来自二维区域的光的色度以及亮度中有不均的情况下，也能够对于多个测定区域分别准确地校正三刺激值。

在上述结构中，还具备：模式设定部，选择性地设定预先取得多个所述校正系数的校正系数取得模式和使用多个所述校正系数对多个所述测定区域进行测色的测色模式；以及存储部，在所述校正系数取得模式中，所述第1运算部使用从所述摄像部输出的所述二维区域的彩色图像信息信号，运算多个所述测定区域各自的三刺激值，所述第2运算部使用从所述光学传感器部输出的表示多个所述测定区域的光度值的信号，运算多个所述测定区域各自的三刺激值，所述第3运算部对于多个所述测定区域分别进行所述校正系数运算处理，所述存储部将由所述第3运算部运算出的多个所述校正系数分别与多个所述测定区域对应关联地进行存储。

该结构在校正系数取得模式中，运算与多个测定区域分别对应的多个校正系数，将运算出的多个校正系数分别与多个测定区域对应关联地进行存储。因此，能够预先取得多个校正系数。

在上述结构中，在所述测色模式中，所述第1运算部使用从所述摄像部输出的所述二维区域的彩色图像信息信号，运算多个所述测定区域各自的三刺激值，所述二维测色装置还具备校正部，该校正部将对于一个所述测定区域使用与一个所述测定区域对应关联地存储到所述存储部中的所述校正系数来校正在所述测色模式下由所述第1运算部运算出的三刺激值的处理作为校正处理，在所述测色模式中，对于多个所述测定区域分别进行所述校正处理。

在该结构中，规定使用预先取得的多个校正系数来校正多个测定区域各自的三刺激值(使用从摄像部输出的二维区域的彩色图像信息信号来运算出这些三刺激值)。

在上述结构中，还具备：模式设定部，选择性地设定预先取得多个所述校正系数的校正系数取得模式和使用多个所述校正系数对多个所述测定区域进行测色的测色模式；存储部；以及输入部，在所述校正系数取得模式中，进行所述二维测色装置的操作者指定合计面积比所述二维区域的面积小的多个所述测定区域各自在所述二维区域上的位置的输入，在所述校正系数取得模式中，所述第1运算部使用从所述摄像部输出的所述二维区域的彩色图像信息信号，运算处于使用所述输入部指定的位置的多个所述测定区域各自的三刺激值，所述选择控制部使所述光选择部选择来自处于使用所述输入部指定的位置的多个所述测定区域的光，所述第2运算部使用从所述光学传感器部输出的表示多个所述测定区域的光度值的信号，运算处于使用所述输入部指定的位置的多个所述测定区域各自的三刺激值，所述第3运算部对于处于使用所述输入部指定的位置的多个所述测定区域分别进行所述校正系数运算处理，所述存储部将由所述第3运算部运算出的多个所述校正系数分别与处于使用所述输入部指定的位置的多个所述测定区域对应关联地进行存储。

在该结构中，并非是将二维区域的整个面而是将操作者指定的二维区域的一部分设为多个测定区域。因此，能够缩短校正系数取得所需的时间。

在上述结构中，在所述测色模式中，所述第1运算部使用从所述摄像部输出的所述二维区域的彩色图像信息信号，运算处于使用所述输入部指定的位置的多个所述测定区域各自的三刺激值，所述二维测色装置还具备校正部，该校正部将对于一个所述测定区域使用与一个所述测定区域对应关联地存储到所述存储部中的所述校正系数来校正在所述测色模式下由所述第1运算部运算出的三刺激值的处理作为校正处理，在所述测色模式中，对于处于使用所述输入部指定的位置的多个所述测定区域分别进行所述校正处理。

在该结构中，并非是将二维区域的整个面而是将操作者指定的二维区域的一部分设为多个测定区域。因此，能够缩短测色所需的时间。

在上述结构中，光学***有第1形态和第2形态。光学***的第1形态包括：镜部；以及切换部，将所述镜部的位置切换到第1位置和第2位置，其中，所述第1位置是所述镜部能够对来自所述二维区域的光进行反射的位置、且是将来自所述二维区域的光向所述第1光路及所述第2光路中的一方引导的位置，所述第2位置是所述镜部无法对来自所述二维区域的光进行反射的位置、且是将来自所述二维区域的光向所述第1光路及所述第2光路中的另一方引导的位置。

光学***的第2形态包括光分割部，该光分割部对来自所述二维区域的光进行二分割，将所述二分割后的一方的光引导到所述第1光路，将所述二分割后的另一方的光引导到所述第2光路。

在光学***的第1形态中，将镜部切换到第1位置和第2位置，但在光学***的第2形态中，通过具备光分割部而不需要这些切换。

在上述结构中，光选择部有第1形态和第2形态。光选择部的第1形态包括DMD。光选择部的第2形态包括液晶空间光调制器。

在上述结构中，光学传感器部有第1形态～第3形态。光学传感器部的第1形态具有与CIE规定的等色函数x(λ)、y(λ)、z(λ)一致的光谱灵敏度，关于多个所述测定区域分别输出表示XYZ表色系的三刺激值XYZ的X的受光信号、表示Y的受光信号以及表示Z的受光信号。在光学传感器部的第2形态中，包括光谱灵敏度相互不同的4个以上的过滤器，关于多个所述测定区域分别输出经由所述4个以上的过滤器中的各个过滤器接收到的受光信号。光学传感器部的第3形态关于多个所述测定区域分别对来自所述测定区域的光进行分光并受光，输出各光谱的受光信号。

在上述结构中，所述选择控制部使所述光选择部按照预先确定的顺序选择来自多个所述测定区域的光。

本申请以在2016年3月23日申请的日本专利申请特愿2016-058473为基础，将其内容包含于本申请中。

为了表现本发明，在上述中一边参照附图一边通过实施方式适当并且充分地说明了本发明，但应认识到只要是本领域技术人员就能够容易地变更和/或改进上述实施方式。因此，本领域技术人员实施的变更方式或者改进方式只要不脱离权利要求书记载的权利要求的权利范围，就应解释为该变更方式或者该改进方式包含于该权利要求的权利范围。

产业上的可利用性

根据本发明，能够提供二维测色装置。

Claims (16)

1.一种二维测色装置，对二维区域中所包含的多个测定区域进行测色，所述二维测色装置具备：

光学***，形成第1光路和第2光路作为来自所述二维区域的光的光路；

摄像部，包括二维摄像元件，所述摄像部配置于所述第1光路，对所述二维区域的彩色图像进行摄影；

光选择部，配置于所述第2光路，选择来自所述二维区域的光中的来自一个所述测定区域的光；

选择控制部，使所述光选择部选择来自多个所述测定区域的光；

光学传感器部，具有接收来自具有所述测定区域以下的面积的区域的光的功能，接收由所述光选择部所选择的来自多个所述测定区域的光，并输出表示多个所述测定区域各自的光度值的信号；

第1运算部，使用从所述摄像部输出的所述二维区域的彩色图像信息信号，运算多个所述测定区域各自的三刺激值；

第2运算部，使用从所述光学传感器部输出的表示多个所述测定区域的光度值的信号，运算多个所述测定区域各自的三刺激值；以及

第3运算部，将对于一个所述测定区域使用由所述第1运算部运算出的三刺激值和由所述第2运算部运算出的三刺激值来运算一个所述测定区域的校正系数的处理作为校正系数运算处理，对于多个所述测定区域分别进行所述校正系数运算处理。

2.根据权利要求1所述的二维测色装置，其中，

所述二维测色装置还具备：

模式设定部，选择性地设定预先取得多个所述校正系数的校正系数取得模式和使用多个所述校正系数对多个所述测定区域进行测色的测色模式；以及

存储部，

在所述校正系数取得模式中，所述第1运算部使用从所述摄像部输出的所述二维区域的彩色图像信息信号，运算多个所述测定区域各自的三刺激值，所述第2运算部使用从所述光学传感器部输出的表示多个所述测定区域的光度值的信号，运算多个所述测定区域各自的三刺激值，所述第3运算部对于多个所述测定区域分别进行所述校正系数运算处理，所述存储部将由所述第3运算部运算出的多个所述校正系数分别与多个所述测定区域对应关联地进行存储。

3.根据权利要求2所述的二维测色装置，其中，

在所述测色模式中，所述第1运算部使用从所述摄像部输出的所述二维区域的彩色图像信息信号，运算多个所述测定区域各自的三刺激值，

所述二维测色装置还具备校正部，该校正部将对于一个所述测定区域使用与一个所述测定区域对应关联地存储到所述存储部中的所述校正系数来校正在所述测色模式下由所述第1运算部运算出的三刺激值的处理作为校正处理，在所述测色模式中，对于多个所述测定区域分别进行所述校正处理。

4.根据权利要求1所述的二维测色装置，其中，

所述二维测色装置还具备：

模式设定部，选择性地设定预先取得多个所述校正系数的校正系数取得模式和使用多个所述校正系数对多个所述测定区域进行测色的测色模式；

存储部；以及

输入部，在所述校正系数取得模式中，进行所述二维测色装置的操作者指定合计面积比所述二维区域的面积小的多个所述测定区域各自在所述二维区域上的位置的输入，

在所述校正系数取得模式中，所述第1运算部使用从所述摄像部输出的所述二维区域的彩色图像信息信号，运算处于使用所述输入部指定的位置的多个所述测定区域各自的三刺激值，所述选择控制部使所述光选择部选择来自处于使用所述输入部指定的位置的多个所述测定区域的光，所述第2运算部使用从所述光学传感器部输出的表示多个所述测定区域的光度值的信号，运算处于使用所述输入部指定的位置的多个所述测定区域各自的三刺激值，所述第3运算部对于处于使用所述输入部指定的位置的多个所述测定区域分别进行所述校正系数运算处理，所述存储部将由所述第3运算部运算出的多个所述校正系数分别与处于使用所述输入部指定的位置的多个所述测定区域对应关联地进行存储。

5.根据权利要求4所述的二维测色装置，其中，

在所述测色模式中，所述第1运算部使用从所述摄像部输出的所述二维区域的彩色图像信息信号，运算处于使用所述输入部指定的位置的多个所述测定区域各自的三刺激值，

所述二维测色装置还具备校正部，该校正部将对于一个所述测定区域使用与一个所述测定区域对应关联地存储到所述存储部中的所述校正系数来校正在所述测色模式下由所述第1运算部运算出的三刺激值的处理作为校正处理，在所述测色模式中，对于处于使用所述输入部指定的位置的多个所述测定区域分别进行所述校正处理。

6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的二维测色装置，其中，

所述光学***包括：

镜部；以及

切换部，将所述镜部的位置切换到第1位置和第2位置，其中，所述第1位置是所述镜部能够对来自所述二维区域的光进行反射的位置、且是将来自所述二维区域的光向所述第1光路及所述第2光路中的一方引导的位置，所述第2位置是所述镜部无法对来自所述二维区域的光进行反射的位置、且是将来自所述二维区域的光向所述第1光路及所述第2光路中的另一方引导的位置。

7.根据权利要求1～5中的任意一项所述的二维测色装置，其中，

所述光学***包括光分割部，该光分割部对来自所述二维区域的光进行二分割，将所述二分割后的一方的光引导到所述第1光路，将所述二分割后的另一方的光引导到所述第2光路。

8.根据权利要求1～5中的任意一项所述的二维测色装置，其中，

所述光选择部包括DMD。

9.根据权利要求1～5中的任意一项所述的二维测色装置，其中，

所述光选择部包括液晶空间光调制器。

10.根据权利要求1～5中的任意一项所述的二维测色装置，其中，

所述光学传感器部具有与CIE规定的等色函数x(λ)、y(λ)、z(λ)一致的光谱灵敏度，关于多个所述测定区域分别输出表示XYZ表色系的三刺激值XYZ的X的受光信号、表示Y的受光信号以及表示Z的受光信号。

11.根据权利要求1～5中的任意一项所述的二维测色装置，其中，

所述光学传感器部包括光谱灵敏度相互不同的4个以上的过滤器，关于多个所述测定区域分别输出经由所述4个以上的过滤器中的各个过滤器接收到的受光信号。

12.根据权利要求1～5中的任意一项所述的二维测色装置，其中，

所述光学传感器部关于多个所述测定区域分别对来自所述测定区域的光进行分光并受光，输出各光谱的受光信号。

13.根据权利要求1～5中的任意一项所述的二维测色装置，其中，

所述选择控制部使所述光选择部按照预先确定的顺序选择来自多个所述测定区域的光。

14.一种二维测色装置，对二维区域中所包含的多个测定区域进行测色，所述二维测色装置具备：

摄像部，对所述二维区域的彩色图像进行摄像；

光选择部，选择来自所述多个测定区域中的某个测定区域的光；

光学传感器部，接收由所述光选择部所选择的来自所述测定区域的光，并输出表示光度值的信号；

第1运算部，使用从所述摄像部输出的所述二维区域的彩色图像信息信号，运算所述测定区域的三刺激值；

第2运算部，使用从所述光学传感器部输出的表示所述测定区域的光度值的信号，运算所述测定区域的三刺激值；以及

第3运算部，使用由所述第1运算部运算出的三刺激值和由所述第2运算部运算出的三刺激值，运算与所述测定区域对应的校正系数。

15.根据权利要求14所述的二维测色装置，其中，

所述二维测色装置还具备：

存储部，将由所述第3运算部运算出的校正系数与所述测定区域对应关联地进行存储；以及

校正部，利用从所述存储部读出的与所述测定区域对应关联的校正系数，校正由所述第1运算部运算出的所述测定区域的三刺激值。

16.根据权利要求14或者15所述的二维测色装置，其中，

所述二维测色装置还具备输入部，该输入部用于操作者输入所述多个测定区域中的应由所述光选择部选择的所述测定区域的位置，

所述光选择部根据输入到所述输入部的位置，选择所述测定区域。

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