JP2008175739A - 波長シフト量検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スペクトル形状が同じでもスペクトルが波長シフトしてしまう測定対象物の波長シフト量を検出することにより、二次元のピーク波長、輝度、色度測定を実現する。
【解決手段】波長シフト量検出方法は、まず、各原色信号成分の分光特性を有する被測定対象物２１を、被測定対象物２１の分光特性よりも広い各原色信号成分の分光感度特性を有するカメラ１１で撮像する。次に、カメラ１１の各原色信号成分の分光感度特性に含まれる被測定対象物２１の分光特性のうち、いずれかの原色信号成分の被測定対象物２１の分光特性の出力と、隣り合う波長の他の原色信号成分の分光感度特性からの分光特性の出力との出力比率を比較する。そして、出力比率が変化したとき、被測定対象物２１の分光特性の波長が、出力比率に応じた量だけ波長シフトしたことを検出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばディスプレイパネル等の表示検査工程において、被測定対象物であるディスプレイに表示される画像を撮像したデータから波長シフトがあったとき、その波長シフト量を検出する波長シフト量検出方法に関するものである。

従来、フラットパネルディスプレイ等のディスプレイ装置に対する表示検査工程時の輝度、色度測定において、白黒のＣＣＤ（Charge-Coupled Devices）カメラなどのビデオカメラを使用した輝度色度測定装置が用いられていた。ここで、輝度とは、光の強さを表す値であり、色度とは、ｘｙ色度図から定まる、ある色から明るさの成分を除いた値である。

この測定装置を使用する場合、人間の眼のスペクトル感度に関連する三刺激値を応用した、三刺激値フィルターと称されるフィルターを使用することで、輝度、色度を測定していた。三刺激値とは、加法混色に基づき、全ての色を仮想の光の三原色である、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の混合量で色を表示する場合に、Ｒ、Ｇ、ＢはそれぞれＸ、Ｙ、Ｚと置換し、Ｙのみ明るさを持ち合わせるような値である。従来の輝度、色度測定においては、Ｘ、Ｙ、Ｚの３枚で構成される三刺激値フィルターを回転させ、各フィルターにより設定される固有の帯域幅の光線を透過させることで、三刺激値を取得し、輝度、色度を算出していた。

輝度、色度の測定を行った結果、得られた測定値には測定機器の影響、色の特性等により測定誤差が生じているため所定の補正処理を行う必要がある。いくつかの補正処理を測定値に実施することで、測定値が校正され、測定誤差の影響を排除した測定値を得ることができる。

本発明者による特許文献１には、カラービデオカメラの出力映像信号レベルＲ、Ｇ、Ｂと、所定定数行列により三刺激値を求める測定段階前の、所定定数行列を求める校正段階において、色毎に色度分布上の所定の範囲を複数ポイントで表わし、この複数ポイントを元に色度輝度測定時の所定定数行列を求め、色度輝度測定を行う校正方式について記載してある。
特開２００４−１２０３９３号公報（図１）

これまで白黒のビデオカメラを使用して輝度、色度測定を行う場合、上述した３枚の三刺激値フィルターを回転し、それぞれのフィルターを使用して個別にデータを取得するようにしていたので、測定に時間を要していた。具体的には、測定時間に数秒から十数秒かかっていたため、素早く測定を行うことが求められていた。

また、３枚の三刺激値フィルターを回転させる機構が必要であるため、測定装置に設置したカメラの構造が複雑になってしまい、装置の保守時に際して簡単にメンテナンスが行えないという問題があった。また、三刺激値フィルターの特性が理論値通りにならないため、測定誤差が生じてしまうことにより、得られた測定値の信頼性に問題がある、といったような様々な問題点が存在していた。

また、スペクトル形状が変わらなくて、スペクトルシフトする測定対象物の場合、正確な二次元の輝度、色度を測定する場合に、上述したＸ、Ｙ、Ｚの三刺激値フィルターフィルターを使うと、以下のような事態が生じる。

すなわち、スペクトル形状が同じでもスペクトルが波長シフトしてしまう測定対象物、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などはＬＥＤの製造工程でバラツキが生じる。このバラツキなどにより、スペクトルの波長がシフトしてしまう。このため、Ｘ、Ｙ、Ｚの三刺激値フィルターを使った測定装置やカラーカメラを使った測定装置では誤差が大きくなり、正確には測定できないという問題がある。また、分光放射輝度計はスペクトル形状が変わっても正確に輝度、色度を測定できるが、１ポイントしか測定できないし、また大変高価であるという欠点があった。

本発明はこのような状況に鑑みて成されたものであり、スペクトル形状が同じでもスペクトルが波長シフトしてしまう測定対象物の波長シフト量を検出することにより、二次元のピーク波長、輝度、色度測定を実現することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、本発明の波長シフト量検出方法は、各原色信号成分の分光特性を有する被測定対象物を、被測定対象物の分光特性よりも広い各原色信号成分の分光感度特性を有する撮像手段で撮像し、撮像手段の各原色信号成分の分光感度特性に含まれる被測定対象物の分光特性のうち、いずれかの原色信号成分の被測定対象物の分光特性の出力と、隣り合う波長の他の原色信号成分の分光感度特性からの出力との出力比率を比較し、出力比率が変化したとき、被測定対象物の分光特性の波長が、出力比率に応じた量だけ波長シフトしたことを検出するものである。

これにより、まず、スペクトル形状が同じで波長シフトする被測定対象物を、被測定対象物の分光特性よりも広い各原色信号成分の分光感度特性を有する撮像手段で撮像する。ここで、撮像手段の各原色信号成分の分光感度特性に含まれる被測定対象物の分光特性のうち、いずれかの原色信号成分の被測定対象物の分光特性の出力と、隣り合う波長の他の原色信号成分の分光感度特性からの出力との出力比率を比較する。

そして、出力比率が変化したとき、被測定対象物の分光特性の波長が、出力比率に応じた量だけ波長シフトしたことを検出する。

本発明によれば、スペクトル形状が同じでもスペクトルが波長シフトしてしまう測定対象物の波長シフト量を検出することにより、二次元のピーク波長、輝度、色度測定を実現することができるという効果を奏する。

例えば、撮像手段としてカラーカメラを使うことにより、スペクトル形状が変わらず、波長シフトするような赤色、緑色、青色のＬＥＤのような測定対象物の波長シフト量を検出することにより、ピーク波長、ｘｙ色度、輝度の二次元測定を簡単な処理で実現することができるようなる。

また、撮像手段としてカラーカメラを使うと共に色フィルターを用いて波長シフト量を検出することにより、ピーク波長、ｘｙ色度、輝度の二次元測定を行うことにより、より高精度に測定することが可能となる。

また、撮像手段として白黒カメラを使うと共に色フィルターを用いて波長シフト量を検出することにより、ピーク波長、ｘｙ色度、輝度の二次元測定を行うことにより、より高精度に測定することが可能となる。

さらに、スペクトル形状の違いによる誤差はオフセット補正することにより、簡単に補正される。
以上より、簡単な処理で波長シフト量を検出することにより、ピーク波長、ｘｙ色度、輝度の二次元測定を高精度に行うことができるようになる。

以下、本発明の一実施の形態を、図１〜１９を参照して説明する。
本実施の形態は、カラーカメラや白黒カメラ、色フィルターを用いて、測定対象物（スペクトル形状が変わらなくて、波長シフトするようなＬＥＤなど）の波長シフト量を検出し、そのデータを元に、測定対象物の二次元のピーク波長、輝度、色度を算出する方法に関するものである。

本実施の形態で使用するカメラは、カラーカメラ、白黒カメラであり、それぞれの出力データから、演算する。この場合、本発明者による特許文献１に述べたように、ＣＣＤの暗電流除去のためのブラックレベル補正、ＣＣＤ，レンズの輝度低下補正のためのシェーディング補正は必須となるが、両補正はされているものとし、本実施の形態での説明は省いている。以下、具体的に説明する。

図１は、本実施の形態に適用される波長シフト量認識装置の内部構成例を示している。図２は、波長シフト量認識装置の外部接続例を示している。
まず、本例の波長シフト量認識装置の外部構成例について説明する。図２は、ディスプレイパネルの波長シフト検査や輝度色度測定工程における波長シフト量認識装置の構成例を示してあり、波長シフト量認識装置は、コンピュータ１２、ディスプレイ１８、キーボード１９、マウス２０、カラーカメラ１１、レンズ１３により構成される。

波長シフト検査や輝度色度測定が行われるディスプレイパネルとして設置された被測定対象物２１に対して、赤、緑、青の３原色処理でカラー撮像が可能な撮像部としてのカラーカメラ１１で撮像を行うようにしている。カラーカメラ１１には、撮像用のレンズ１３が取り付けてある。カラーカメラ１１で赤、緑、青の３原色信号を撮像する処理としては、例えば、それぞれの原色の固体撮像素子を個別に備えた３板式のカラービデオカメラを使用する場合と、１つの固体撮像素子上に各原色の撮像画素が配置された単板式のカラービデオカメラのいずれでもよい。

カラーカメラ１１は、撮像された各原色信号、即ち赤データ、緑データ、青データを個別にコンピュータ１２に送って、取り込ませる構成としてある。コンピュータ１２は、波長シフト検査や輝度色度測定の計算、制御等を行う。コンピュータ１２で取り込まれた撮像データは、後述する所定の補正処理を施され、ディスプレイ１８に表示される。測定担当者は、コンピュータ１２に、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格のインタフェースで接続されたキーボード１９、及びマウス２０を用いることで、コンピュータ１２を操作し、所定の測定制御を行うことが可能である。

次に、波長シフト量認識装置の内部構成例について図１のブロック図を参照して説明する。被測定対象物２１に向けられたカラーカメラ１１は、レンズ１３を通して被測定対象物２１の表面を撮像したカラー画像データを取得する。コンピュータ１２内のカメラインタフェース基板１４には、カラーカメラ１１から画像データが、赤データ、緑データ、青データがそれぞれ個別に供給される。

コンピュータ１２が取り込んだ画像データは、原画像データとして、カメラインタフェース基板１４からシステムバスを介して、書換え可能なＲＡＭ（Random Access Memory）等を用いたメモリ１６に、一時データが保存される。画像データから波長シフト検査や輝度、色度を算出するための校正処理、及びコンピュータ４内のデバイス制御等を行う演算処理部である中央制御ユニット（以下ＣＰＵ：Central Processing Unitと称す）１５により、メモリ１６に格納された画像データは随時読み出され、所定の補正処理を行う。

補正処理後の補正された画像データは、同様にメモリ１６に保存される。補正された画像データ、原画像データ、所定の補正処理を行うアプリケーションプログラム等は、随時ディスプレイ１８に表示され、測定担当者によるキーボード１９、又はマウス２０による測定制御が行われる。最終結果は、大容量記憶部であるハードディスクドライブ１７に保存される。なお、本例の波長シフト検査や輝度色度測定、及び校正処理は、少なくとも一部を自動化することも可能である。

次に、カラーカメラを用いた波長シフト量認識方法について説明する。
図３は、カラーカメラの分光感度特性例を示す。図３において、横軸の波長の短い順に、青３１の分光感度特性、緑３２の分光感度特性、赤３３の分光感度特性について、縦軸の輝度レベルが示されている。

図４は、カラーカメラの分光感度特性例と測定対象物の例となるＬＥＤの分光特性例を加えたものでる。図４において、横軸の波長の短い順に、青４１のＬＥＤの分光特性、緑４２のＬＥＤの分光特性、赤４３のＬＥＤの分光特性について、縦軸の分光放射輝度レベルが示されている。ここで、図４に示す青４１のＬＥＤの分光特性、緑４２のＬＥＤの分光特性、赤４３のＬＥＤの各分光特性は、図３に示すカラーカメラの青３１の分光特性、緑３２の分光特性、赤３３の分光特性よりも広く、これらを含む関係となっている。

まず、赤のＬＥＤ４３について説明する。赤のＬＥＤ４３が光っている状態では、カラーカメラ１１からの出力は、図４に示すカラーカメラと測定対象物の分光特性例から、赤３３と緑３２の出力があることがわかる。

図５は、赤のＬＥＤ４３が短波長側へシフトした場合のＬＥＤの分光特性例とカラーカメラの分光感度特性例を示す図である。
このときのカラーカメラ１１からの赤３３と緑３２の出力比率と、図５に示すように赤のＬＥＤがシフト前４３からシフト後４４へ矢印のように短波長側へシフトした場合の出力比率を比較する。

数式１に示すように、赤のＬＥＤ４３の波長がシフト前４３からシフト後４４へ矢印のように短波長側へシフトした場合、赤３３の出力が増加小となるのに対して、緑３２の出力が増加大となる。従って、赤３３と緑３２の出力比率も変化する。つまり、出力比率から波長シフト量が認識できることになる。

緑のＬＥＤ４２の場合には、緑３２の出力と青３１の出力の出力比率で判別することができる。また、青のＬＥＤ４１の場合には、青３１の出力と緑３２の出力の出力比率で判別することができる。

図６は、カメラ出力比率対ピーク波長特性を示す図である。
具体的には、あらかじめ波長シフトしたサンプルＬＥＤのカラーカメラ１１の出力比率対ピーク波長特性を調べておき、図６に示すようにカメラ出力比率対ピーク波長特性をプロットし、近似曲線を描いておく。そうすることにより、同じスペクトル形状を持つＬＥＤであれば、カメラ出力比率がわかれば、ピーク波長も認識できることになる。このとき、近似曲線は青、緑、赤の３つの曲線を必要とする。

ここで、問題となるのは、赤のＬＥＤの場合、緑出力がかなり小さいことである。カラーカメラ１１の分解能、つまりダイナミックレンジが広ければ、問題とならない。しかし、カラーカメラ１１の分解能が低い（例えば８Ｂｉｔなど）場合には精度的に問題となる場合がある。その場合には次の方法が有効である。

次に、カラーカメラと色フィルターを用いた波長シフト量認識方法について説明する。
図７は、赤フィルターと緑フィルターを示す図である。図８は、赤フィルターの分光特性と緑フィルターの分光特性を示す図であり、図８Ａは赤フィルター、図８Ｂは緑フィルターである。

このときの波長シフト量認識装置の構成は図１の構成に色フィルターを加えたものとなる。色フィルターは、精度的に問題となる色のみの使用が有効であり、精度的に問題がなければ、使う必要はない。ここでは赤フィルター８１、緑フィルター８２を使う場合の説明を行う。

波長シフト量認識装置の構成は図１の構成に、カラーカメラ１１のレンズ１３の前に図７に示す赤フィルター８１、緑フィルター８２を加えたものである。各色フィルターの分光特性は図８に示すようになっている。

図９は、ＬＥＤの分光特性例と色フィルターの分光特性例を示す図である。
ここで、色フィルターの選別方法は、図８に示した色フィルターの分光特性のスロープが、測定対象物であるＬＥＤの分光特性を図９のように横切っている必要がある。まず、赤のＬＥＤ４３の測定について説明する。赤のＬＥＤ４３が光っている状態で、まずカラーカメラ１１のみで赤のＬＥＤ４３を撮像する。次に、赤フィルター１０２を透過させた状態で赤のＬＥＤ４３を撮像する。

これらの出力比率は数２式に示すようになる。すなわち、赤のＬＥＤ４３の波長がシフトした場合、カメラと色フィルターの出力比率も変化する。従って、上述したカラーカメラを用いた波長シフト量認識方法と同様にピーク波長が求まることになる。緑のＬＥＤ４２の場合にも同様にして、ピーク波長を求めることができる。青のＬＥＤ４１の場合はカラーカメラを用いた波長シフト量認識方法と同様である。

図１０は、カラーカメラと色フィルター計測のフローチャートである。
図１０において、まず、赤のＬＥＤを点灯させる(ステップＳ１)。次に、画像の取り込みを行う(ステップＳ２)。そして、赤フィルターを挿入する(ステップＳ３)。次に、画像の取り込みを行う(ステップＳ４)。

緑のＬＥＤを点灯させる(ステップＳ５)。次に、画像の取り込みを行う(ステップＳ６)。そして、緑フィルターを挿入する(ステップＳ７)。次に、画像の取り込みを行う(ステップＳ８)。青のＬＥＤを点灯させる(ステップＳ９)。次に、画像の取り込みを行う(ステップＳ１０)。そして、演算を行う(ステップＳ１１)。

次に、白黒カメラと色フィルターを用いた波長シフト量認識方法について説明する。
図１１は、赤フィルター、緑フィルター、青フィルターを示す図である。図１２は、白黒カメラの分光感度特性例を示した図である。図１３は、フィルターの分光特性例を示す図である。

波長シフト量認識装置の構成は図１の構成で、カラーカメラ１１を白黒カメラに変えて、図１１に示す赤フィルター８１、緑フィルター８２、青フィルター８３の色フィルターは必須となる。白黒カメラの分光感度特性は図１２に示すようになだらかな特性となっている。そこで、図１２に示すなだらかなカメラの分光感度特性と、この特性に含まれる図１３に示す測定対象物のＬＥＤの分光特性から、図１３のようなＬＥＤの分光特性を横切る特性を持ったフィルターを選別する。

まず、赤のＬＥＤ４３の測定について説明する。赤のＬＥＤ４３が光っている状態で、まず白黒カメラのみで赤のＬＥＤ４３を撮像する。次に、赤フィルター１５３を透過させた状態で白黒カメラで赤のＬＥＤ４３を撮像する。これらの出力比率は数式３のようになる。

ここで、赤のＬＥＤ４３の波長がシフトした場合、カメラと色フィルターの出力比率も変化する。従って、カラーカメラを用いた波長シフト量認識方法と同様にピーク波長が求まることになる。ここで、白黒カメラと色フィルター計測の利点は、カラーカメラと色フィルター計測よりも高精度にピーク波長を求めることができることである。

それは図１２に示した白黒カメラの分光感度特性と、図１３に示した色フィルターの分光特性を比較すると、図１３に示した青、緑、赤の各色フィルターの分光特性１５１，１５２，１５３のスロープが、測定対象物であるＬＥＤの分光特性４１，４２，４３を横切っている。さらに、図１３に示した青、緑、赤の各色フィルターの分光特性１５１，１５２，１５３の各スロープが図１２に示した白黒カメラの分光感度特性と交差していることがわかる。

これにより、赤のＬＥＤ４３の波長がシフトしたときに、数式３の出力比率は上述したカラーカメラと色フィルターよりも顕著に変化することは明白である。また、緑のＬＥＤ４２、青のＬＥＤ４１についても赤のＬＥＤ４３の場合と同様となる。

図１４は、白黒カメラと色フィルター計測のフローチャートである。
図１４において、まず、赤のＬＥＤを点灯させる(ステップＳ２１)。次に、画像の取り込みを行う(ステップＳ２２)。そして、赤フィルターを挿入する(ステップＳ２３)。次に、画像の取り込みを行う(ステップＳ２４)。

緑のＬＥＤを点灯させる(ステップＳ２５)。次に、画像の取り込みを行う(ステップＳ２６)。そして、緑フィルターを挿入する(ステップＳ２７)。次に、画像の取り込みを行う(ステップＳ２８)。青のＬＥＤを点灯させる(ステップＳ２９)。次に、画像の取り込みを行う(ステップＳ３０)。そして、青フィルターを挿入する(ステップＳ３１)。次に、画像の取り込みを行う(ステップＳ３２)。そして、演算を行う(ステップＳ３３)。

次に、スペクトルシフト量から測定対象物（例えば、ＬＥＤ）のピーク波長、輝度、色度算出方法について説明する。
図１５は、ピーク波長対輝度比特性例を示す図である。
カメラと色フィルターからの出力比率からピーク波長を求める方法はこれまでに説明した。次に、ピーク波長から輝度、色度の算出方法を説明する。

まず、最初に輝度（ｃｄ/ｍ²）の算出方法を説明する。通常、カラーカメラ１１で輝度を算出する場合は、カラーカメラ１１の緑の出力値のみを使用するか、赤、緑、青の出力値を使用するかどちらかである。今回は赤、緑、青の出力を使用する場合のみ説明する。通常、ＬＥＤの波長がシフトするとそのＬＥＤの輝度値も変化する。

もちろん、カラーカメラ１１からの出力も変化するが、両者は同じ変化ではない。どのように変化するかというと図１５に示すように変化する。このように、予め図１５に示すピーク波長対輝度比特性例を示す補正曲線を求めておくようにする。これによれば、ピーク波長（横軸）が決まれば、輝度比（縦軸）も決まる。このことから、最終的に求める輝度値も求めることができる。具体的にはカラーカメラ１１から求めた輝度値に対して、輝度比をかけたものが、ＬＥＤの輝度値になる。

図１６は、ピーク波長対色度曲線を示す図であり、図１６Ａはピーク波長対色度ｘ曲線例、図１６Ｂはピーク波長対色度ｙ曲線例である。色度ｘ、色度ｙも同様に、図１６に示すように、予め図１６Ａに示すピーク波長−色度ｘ曲線、図１６Ｂに示すピーク波長−色度ｙ曲線を求めておくようにする。これによれば、求めるＬＥＤのピーク波長が求められれば、色度ｘ、色度ｙを求めることができる。
また、白黒カメラと色フィルター計測も同様にして、求めることができる。

次に、校正用光源（例えば、ＬＥＤ）を用いた校正手法について説明する。
図１７は、補正曲線を示す図であり、図１７Ａはカメラ出力比率対ピーク波長曲線、図１７Ｂはピーク波長対輝度比率曲線、図１７Ｃはピーク波長対色度ｘ、図１７Ｄはピーク波長対色度ｙ曲線である。

スペクトル形状がほぼ同じで、波長シフトする測定対象物は、ピーク波長とカメラ出力比率とに相関関係が成立する。よって、上記におけるピーク波長、輝度、色度ｘ、ｙを求めるためには、予め各色（赤、緑、青）のピーク波長がばらついたものを用意する。

そして、分光放射輝度計と共に計測しておき、図１７Ａに示すようにカメラ出力比率対ピーク波長曲線、図１７Ｂに示すようにピーク波長対輝度比率曲線、図１７Ｃに示すようにピーク波長対色度ｘ曲線、図１７Ｄに示すようにピーク波長対色度ｙ曲線をプロットし、近似式を求めておく。このようにして求めておいた近似式をカメラと色フィルター計測プログラムに導入しておくことにより、カメラの出力比率から、ピーク波長、輝度、色度ｘｙを求めることが可能となる。

次に、スペクトル形状の違いによるオフセット設定について説明する。
図１８は、スペクトル形状例を示す図である。
これまで説明した方法は、あくまでもスペクトル形状がほぼ同じものに対して有効である。このため、スペクトル形状が微妙に違う図１８に示すようなスペクトル形状に対しては誤差が生じる。ただし、ＬＥＤのようなデバイスは同一ロット内によるスペクトル形状のバラツキは少なく、図１８に示すような場合には、オフセット補正で対処が可能である。つまり、校正に使用したＬＥＤとの違いによるオフセット補正を行うことにより、誤差を克服できる。

最後に、自動でフィルターを切り替える機構を有したピーク波長、輝度・色度測定装置について説明する。
図１９は、ピーク波長、輝度、色度測定装置を示した図である。
カラーカメラと色フィルター計測、及び白黒カメラと色フィルター計測では、フィルターを取り変えたりして、何回も測定する必要がある。そこで、図１９に示すように回転機構を用いた回転板２０１のところに、赤フィルター２０２用窓、緑フィルター２０３用窓、青フィルター２０４用窓、フィルターなしの４つの窓を用意する。

そして、各窓に対応する赤フィルター２０２、緑フィルター２０３、青フィルター２０４を装着する。これによれば、コンピュータ１２からの制御により自動でカメラ１１及びレンズ１３を用いて上述した手法によりピーク波長、輝度・色度の測定することが可能である。なお、回転機構だけでなく、スライドさせる機構など切り替えることができればどのような機構でもよい。

なお、上述した本実施の形態例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない限り、適宜変更しうることは言うまでもない。

本発明の一実施の形態による波長シフト量認識装置の内部構成例を示す図である。 波長シフト量認識装置の接続例を示す図である。 カラーカメラの分光感度特性例を示す図である。 カラーカメラの分光感度特性例とＬＥＤの分光特性例を示す図である。 赤のＬＥＤが短波長側へシフトした場合のＬＥＤの分光特性例とカラーカメラの分光感度特性例を示す図である。 カメラ出力比率対ピーク波長特性を示す図である。 赤フィルターと緑フィルターを示す図である。 赤フィルターの分光特性と緑フィルターの分光特性を示す図であり、図８Ａは赤フィルター、図８Ｂは緑フィルターである。 ＬＥＤの分光特性例と色フィルターの分光特性例を示す図である。 カラーカメラと色フィルター計測のフローチャートである。 赤フィルター、緑フィルター、青フィルターを示す図である。 白黒カメラの分光感度特性例を示した図である。 白黒カメラの分光感度特性例とフィルターの分光特性例を示す図である。 白黒カメラと色フィルター計測のフローチャートである。 ピーク波長対輝度比特性例を示す図である。 ピーク波長対色度曲線を示す図であり、図１６Ａはピーク波長対色度ｘ曲線例、図１６Ｂはピーク波長対色度ｙ曲線例である。 補正曲線を示す図であり、図１７Ａはカメラ出力比率対ピーク波長曲線、図１７Ｂはピーク波長対輝度比率曲線、図１７Ｃはピーク波長対色度ｘ、図１７Ｄはピーク波長対色度ｙ曲線である。 スペクトル形状例を示す図である。 ピーク波長、輝度、色度測定装置を示した図である。

符号の説明

１１…カメラ、１２…コンピュータ、１３…レンズ、１４…カメラインタフェース基板、１５…中央制御ユニット（ＣＰＵ）、１６…メモリ、１７…ハードディスクドライブ、１８…ディスプレイ、１９…キーボード、２０…マウス、２１…被測定対象物、３１…カラーカメラの青の分光感度特性、３２…カラーカメラの緑の分光感度特性、３３…カラーカメラの赤の分光感度特性、４１…青のＬＥＤの分光特性、４２…緑のＬＥＤの分光特性、４３…赤のＬＥＤの分光特性、４４…ソフト後の赤のＬＥＤの分光特性、８１…赤フィルター、８２…緑フィルター、８３…青フィルター、１０１…緑フィルターの分光特性、１０２…赤フィルターの分光特性、１４１…白黒カメラの分光感度特性、１５１…青フィルターの分光特性、１５２…緑フィルターの分光特性、１５３…赤フィルターの分光特性

Claims (6)

1. 被測定対象物の波長シフトがあったとき、その波長シフト量を検出する波長シフト量検出方法であって、
   各原色信号成分の分光特性を有する被測定対象物を、前記被測定対象物の分光特性よりも広い各原色信号成分の分光感度特性を有する撮像手段で撮像し、
   前記撮像手段の各原色信号成分の分光感度特性に含まれる前記被測定対象物の分光特性のうち、いずれかの原色信号成分の前記被測定対象物の分光特性の出力と、隣り合う波長の他の原色信号成分の分光感度特性からの出力との出力比率を比較し、
   前記出力比率が変化したとき、前記被測定対象物の分光特性の波長が、前記出力比率に応じた量だけ波長シフトしたことを検出する
   ことを特徴とする波長シフト量検出方法。
2. 請求項１記載の波長シフト量検出方法において、
   前記撮像手段で前記被測定対象物を撮像する際に、波長シフトする原色信号成分の前記撮像手段の色フィルターと、波長シフトする原色信号成分の前記被測定対象物の分光特性を横切る原色信号成分の分光特性を有する色フィルターとを用いて撮像する
   ことを特徴とする波長シフト量検出方法。
3. 請求項１記載の波長シフト量検出方法において、
   前記撮像手段で前記被測定対象物を撮像する際に、前記被測定対象物の分光特性よりも広い分光感度特性を有する撮像手段と、
   波長シフトする原色信号成分の前記被測定対象物の分光特性を横切る原色信号成分の分光特性を有する色フィルターと
   を用いて撮像する
   ことを特徴とする波長シフト量検出方法。
4. 請求項１記載の波長シフト量検出方法において、
   予め波長シフトする原色信号成分の前記被測定対象物の分光特性のピーク波長に対する輝度比の補正曲線及びピーク波長に対する色度の補正曲線を求めておき、
   前記ピーク波長に対する輝度比の補正曲線及び前記ピーク波長に対する色度の補正曲線に基づいて波長シフトする原色信号成分の前記被測定対象物の分光特性のピーク波長、輝度及び色度を求める
   ことを特徴とする波長シフト量検出方法。
5. 請求項１記載の波長シフト量検出方法において、
   予め波長シフトする原色信号成分の前記被測定対象物の分光特性のピーク波長に対する前記撮像手段の出力比率曲線、前記ピーク波長に対する輝度比率曲線及び前記ピーク波長に対する色度曲線を求めておくことにより、前記被測定対象物の校正を行う
   ことを特徴とする波長シフト量検出方法。
6. 請求項５記載の波長シフト量検出方法において、
   前記校正に用いた波長シフトする原色信号成分の前記被測定対象物の分光特性のスペクトル形状との違いに応じたオフセットを予め設定しておき、
   前記設定したペクトル形状のオフセットにより測定すべきスペクトル形状の補正を行う
   ことを特徴とする波長シフト量検出方法。

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