JPH04329097A - 表示装置における解像度測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、テレビジョンなどの
表示装置における画面の解像度を評価するための解像度
測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビジョン等の表示装置において、表
示画面の解像度は画質を評価する上で重要であり、特に
、ハイビジョン対応の投写型テレビジョンではその重要
性は大きい。しかし、従来の解像度の評価は、モノスコ
パターン発生器を用いて画面にくさび状の横線および縦
線を有するモノスコパターンを表示し、このモノスコパ
ターンを実際に見て主観的に評価、つまり、横線および
縦線の識別可能な線密度の限界を目で判定していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、解像度
を人が主観的に評価するのでは、評価の再現性が十分で
ない。また、画面中のモノスコパターンの位置に左右さ
れずに解像度を正しく評価することは通常容易でない。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
、表示装置の画面の解像度の評価を定量的にかつ再現性
をもって行うことのできる解像度測定方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、表示装置の解像度を評価するための解像度測定方
法であって、１本のストライプ幅がｎピクセルで構成さ
れた白黒のストライプパターンをｎ値を変えて複数個有
する解像度測定用パターンを表示装置の画面に表示し、
この解像度測定用パターンを、前記１ピクセルにつき２
ドット以上で対応可能な分解能を有するビデオカメラで
撮影し、このビデオカメラの走査線の特定ラインを抽出
し、この抽出された特定ラインの出力について最大値Ａ
と最小値Ｂとを検出し、この最大値Ａおよび最小値Ｂに
基づいて解像度を求めることを特徴とする。

【０００６】請求項２は、前記最大値Ａおよび最小値Ｂ
を演算式、ｍ＝（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）に代入演算して
、解像度指数値ｍを求めるものである。

【０００７】

【作用】上記構成において、表示装置の画面に解像度測
定用パターンが表示される。ビデオカメラでこの解像度
測定用パターンの各白黒ストライプパターンを撮影する
。１つの白黒ストライプパターンを走査するビデオカメ
ラの走査線の特定ラインが抽出され、この抽出された特
定ラインについて最大値Ａおよび最小値Ｂが検出される
。この場合、ビデオカメラの分解能は、１ピクセルにつ
き２ドット以上で対応可能であるから、ビデオカメラは
最も幅の狭い白黒ストライプパターンに対しても白黒を
識別（ストライプを識別）できる性能を持つ。前記の最
大値Ａおよび最小値Ｂを例えば演算式、ｍ＝（Ａ−Ｂ）
／（Ａ＋Ｂ）に代入して、解像度指数値ｍを演算する。 この解像度指数値ｍは、画面の解像度を定量的に評価す
る指数として適切であり、こうして解像度を定量的にか
つ再現性をもって測定することが可能となる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図９を参照し
て説明する。図１は本発明一実施例の解像度測定システ
ムの説明図で、符号１は例えばハイビジョン対応の投写
型テレビジョンのプロジェクタ、符号２は同表示画面を
示す。本発明の解像度測定システムは、ビデオカメラ（
モノクロが好ましい）３とパソコン４とを用いる。また
、１本のストライプ幅がｎピクセル（画素）で構成され
た白黒ストライプパターン５をｎの値を変えて複数個有
する解像度測定用パターン６を画面に表示させるパター
ン発生プログラムを格納したフロッピーディスク８を用
いる。そして、プロジェクタ１をメモリボード９を介し
てパソコン３に接続し、ビデオカメラ３をウィンドウ処
理回路１０を介してパソコン４に接続する。

【０００９】ハイビジョンのピクセル数は（１０３５〜
１０８０）×１９２０であり、これに対応して実施例で
は、前記の解像度測定用パターン６として、図２の拡大
図および図３の１ストライプ当たりピクセル数の説明図
に示すように、１本のストライプの幅が８ピクセルで構
成された白黒ストライプパターン５ａと、４ピクセルで
構成された白黒ストライプパターン５ｂと、２ピクセル
で構成された白黒ストライプパターン５ｃと、１．５ピ
クセルで構成されたことに相当する白黒ストライプパタ
ーン５ｄと、１ピクセルで構成された白黒ストライプパ
ターン５ｅとの５つの白黒ストライプパターンとを用意
している（なお、図２ではストライプ数が極めて少なく
図示されているが、実際にはさらに多数本である）。な
お、これらの白黒ストライプパターンと画面全体の線本
数との対応は、１ストライプ当たりのピクセル数ｎ＝８
、４、２、１．５、１がそれぞれ画面全体の線本数１３
５本、２７０本、５４０本、８１０本、１０８０本にそ
れぞれ相当する。

【００１０】前記のｎ＝１．５の場合の白黒ストライプ
パターン５ｄは、１ストライプが白、白、黒の３ピクセ
ルで構成される白黒ストライプパターン５ｄ１　と、１
ストライプが黒、黒、白の３ピクセルで構成される白黒
ストライプパターン５ｄ２　とを並列的に配置して構成
している。なお、この２種の白黒ストライプパターン５
ｄ１　および５ｄ２　は、並列的でなく直列的に（すな
わち、図２の左側部分と右側部分とに分けて）配置する
ことも可能である。ただし、この場合は、ビデオ信号の
１ラインの前半の出力と後半の出力とを区別して検出す
る必要がある。

【００１１】そして、前記フロッピーディスク８をパソ
コン４で読みだし、パターンデータをメモリボード９の
メモリ上に割り当て、７４．２５ＭＨＺのクロックでプ
ロジェクタ１に送出して、前記解像度測定用パターン６
を画面２のコーナー部、辺部、中央部の合計９箇所に表
示するようにしている。また、前記ビデオカメラ３は、
光センサ部の最高分解能に相当する２ドットが白黒スト
ライプパターンの最小ストライプ幅の１ピクセル／スト
ライプに相当するように、カメラの光学系（例えばレン
ズの焦点距離ｆあるいはＦ値（＝レンズ直径Ｄ／焦点距
離ｆ）を設定している。

【００１２】また、前記ビデオカメラ３は、パソコン４
とリンクして自動的に作動する微動台３ａ上に設けられ
て、画面２の横方向と平行なＸ軸の回りおよび縦方向と
平行なＹ軸の回りを回動可能であり、そして、画面２の
高さＨの３倍の距離だけ離した位置に設置している。こ
の画面高さと距離との比の３倍という数値は、人が画面
を見る時に目を疲労させないために適切な観賞距離とさ
れているものであり、実際に観賞される条件と極力一致
させるためにそのように設定している。

【００１３】次に、上記の解像度測定システムによる解
像度測定要領を説明する。まず、フロッピーディスク８
をパソコン４にセットし、プロジェクタ１の画面２に図
１に示すように、画面２のコーナー部、辺部、中央部の
合計９箇所に解像度測定用パターン６を表示させる。そ
して、ビデオカメラ３でこの解像度測定用パターン６を
撮影し、１つの白黒ストライプパターン５を走査するビ
デオ信号出力をウィンドウ処理回路１０を介してパソコ
ン４に入力する。ウィンドウ処理回路１０は、映像信号
方式がＮＴＳＣ方式である場合、ビデオカメラ３のビデ
オ信号の走査線の例えば１３１±５ラインまたは３９３
±５ラインのいずれか一方のラインを抽出するとともに
、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、ウィンド
ウ処理により白黒ストライプパターン出力の中間部分の
み出力する。これは、いわゆるシェーディング効果によ
り白黒ストライプパターン出力の両端部分が低下して図
４（ａ）に示すように左右がだれた出力となるので、中
間部分の出力のみを用いるためである。図４（ａ）はビ
デオカメラ４のビデオ信号の走査線の１ラインの出力波
形、図４の（ｂ）はウィンドウ処理を行うための波形、
図４（ｃ）はウィンドウ処理された後の１ラインの出力
波形を示す。図４において、符号Ｓはビデオカメラ３の
ビデオ信号における水平同期信号、符号Ｔは１水平走査
期間を示す。前記の１３１±５または３９３±５ライン
とは、ビデオカメラ３が撮影したビデオ信号の走査線の
画面中央近傍の走査線であること（すなわち飛び越し走
査による５２５本の走査線中の１回目走査の中央が１３
１ライン、２回目走査の中央が３９３ライン）を意味す
る。

【００１４】そして、前記白黒ストライプパターンの１
ラインの出力における最大値Ａおよび最小値Ｂを検出し
、この最大値Ａおよび最小値Ｂを演算式、ｍ＝（Ａ−Ｂ
）／（Ａ＋Ｂ）に代入して、解像度指数値ｍを求める。 この解像度指数値ｍは、いわば複数の線を識別する際の
識別力の大きさ（識別のし易さ）を表すものであり、こ
の解像度指数値ｍが一定値以上（後述の測定例ではｍ＞
１としている）であれば、線の識別が可能であると判定
することができる。このように解像度指数値ｍは画面の
解像度を定量的に表す指数として適切であり、こうして
解像度を定量的にかつ再現性をもって測定することが可
能となる。

【００１５】なお、ｎ＝１．５の場合の解像度指数値ｍ
は、１ストライプが白、白、黒の３ピクセルで構成され
る白黒ストライプパターン５ｄ１　に対する解像度指数
値をｍ１　、１ストライプが黒、黒、白の３ピクセルで
構成される白黒ストライプパターン５ｄ２　に対する同
解像度指数値をｍ２　とする時、ｍ＝（ｍ１　＋ｍ２　
）／２で求める。このｎ＝１．５の場合の解像度指数値
ｍは、疑似的なものであるが、ｎ＝２の場合とｎ＝１の
場合の中間のものとして適切な指数値である。

【００１６】解像度指数値ｍの測定例および本数で表し
た解像度との関係を図６に示す。この測定例は、フロン
ト型プロジェクタでスクリーンに投写した場合（破線）
、リヤ型プロジェクタで背面投写した場合（実線）、お
よびリヤ型プロジェクタでスクリーンに投写した場合（
１点鎖線）の３つの場合である。図６において、画面全
体の線本数１０８０本、７２０本、５４０本、２７０本
、１３５本は、１ストライプ当たりのピクセル数ｎ＝１
、１．５、２、４、８にそれぞれに相当する。そして、
この解像度指数値ｍに基づいて当該表示装置の解像度を
求める。例えば線識別が可能な限界をｍ＝０．１（なお
、この数値自体は目視などによる多数の試験結果に基づ
いて設定する）とした場合、図６の例では解像度は約６
００ラインとなる。

【００１７】図７は前記の解像度指数値ｍの測定値を画
面全体について表したものを示す。図中に示す３つの曲
面は、それぞれ上からｎ＝８ピクセル（１３５ライン）
、ｎ＝４ピクセル（２７０ライン）、ｎ＝２ピクセル（
５４０ライン）の場合である。

【００１８】画面２中の９つの測定用パターン６全部を
自動的に測定する場合、図５に示すように、最初にビデ
オカメラ３の向き（視野中心点）を画面２の対角の位置
（図示例では左上のコーナー部）にセットし、ビデオカ
メラ３の向きを画面左右方向に変える動作（Ｙ軸回りに
回動させる動作）と画面上下方向に変える動作（Ｘ軸回
りに回動させる動作）とを自動的に行わせて、ビデオカ
メラ３の視野中心点を矢印で示す順序で動かし、こうし
て、解像度測定用パターン６の各白黒ストライプパター
ン５を順次撮影しつつ、解像度を測定するようにすると
よい。なお、各パターンを撮影する際のビデオカメラ３
の視野中心点は、各白黒ストライプパターン５の中央部
（×印で示す）にもってくるとよい。上述のビデオカメ
ラ３の回動動作は、自動測定動作プログラムを格納した
パソコン４で制御して行う。すなわち、パソコン４に画
面の左上コーナー部および左下コーナー部の位置をあら
かじめプリセットし、かつ、その間の縦方向および横方
向に等分割する位置に対応する回転角度θｘおよびθｙ
をプリセットし、パソコン４により制御されて動作する
微動台３ａを前記のプリセットしたデータに従って作動
させて行う。

【００１９】次に、水平解像度と垂直解像度とを共に測
定する実施例を図８、図９に示す。この場合、解像度測
定用パターン２６は、図９にも詳細を示すように、水平
方向解像度を測定するための縦のストライプによる水平
解像度測定用パターン２６Ｈと、垂直解像度を測定する
ための横のストライプによる垂直解像度測定用パターン
２６Ｖとを１組みととして表示画面の例えば９箇所に表
示する。水平解像度測定用パターン２６Ｈは図２のもの
と同じであり（図９ではストライプ数を極めて少なく図
示しているが、実際には多数本からなる）、垂直解像度
測定用パターン２６Ｖはこれを直角に倒したものである
。そして、水平解像度を測定する場合は、前述した図５
の実施例と同様にして行い、垂直解像度を測定する場合
には、ビデオカメラ２３をそのレンズ光軸（Ｚ軸）を中
心として９０°回動させる。画面の９つの垂直解像度測
定用パターン２６Ｖを自動的に測定する要領は、水平解
像度の場合とほぼ同様である。すなわち、ビデオカメラ
２３の向きを画面の対角の位置（図示例では、左上の垂
直解像度測定用パターン２６Ｖの左端の白黒ストライプ
パターン）にセットし、ビデオカメラ２３の向きを画面
左右方向に変える動作と画面上下方向に変える動作とビ
デオカメラ光軸の回りを９０°回動させる動作とを自動
的に行わせて、垂直解像度測定用パターン２６Ｖの各白
黒ストライプパターンを順次撮影して解像度指数値ｍを
測定する。図８の画面２中に示す矢印は、垂直解像度測
定用パターン２６Ｖの各白黒ストライプパターンを順次
走査する手順の一例を示す。

【００２０】上述の説明では、ビデオカメラ３の画角中
の解像度測定用パターンの領域については述べなかった
が、ビデオカメラ３の画角サイズを１つの解像度測定用
パターン全体のサイズとほぼ同サイズにすると、無用な
出力が発生せず、また、白黒ストライプパターンの出力
を効率的に得ることができる。

【００２１】なお、白黒ストライプパターンの出力の最
大値Ａおよび最小値Ｂを代入する演算式については、実
施例のｍ＝（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）に限定されず、例え
ば（Ａ−Ｂ）／Ａなどの他の式を採用することができる
。

【００２２】また、本発明は、フロント投写型の投写型
テレビジョンに限らず、リヤ投写型の投写型テレビジョ
ンに適用可能であり、さらに、直視型のディスプレイに
も適用可能である。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、１本のストライプ幅が
ｎピクセルで構成された白黒ストライプパターンをｎの
値を変えて複数個有する解像度測定用パターンを表示装
置の画面に表示し、この解像度測定用パターンをビデオ
カメラで撮影し、このビデオカメラの走査線の特定ライ
ンの出力おける最大値Ａと最小値Ｂとに基づいて解像度
を求めるものであるから、画面の解像度の評価を定量的
にかつ再現性をもって行うことが可能となった。また、
測定が定量的に行われるから、画面の位置によって評価
が左右されることもない。また、解像度の測定を迅速に
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、解像度測定シ
ステムの説明図である。

【図２】図１における解像度測定用パターンの１つを拡
大した図である。

【図３】図２の解像度測定用パターンにおける白黒スト
ライプパターンの１ストライプ当たりのピクセル数につ
いての説明図である。

【図４】図１の解像度測定システムによる解像度測定に
おいて、解像度測定用パターンを撮影したビデオカメラ
の走査線中の画面中央部分の１ラインの出力波形および
ウィンドウ処理した後の出力波形の説明図である。

【図５】表示装置の画面の複数の解像度測定用パターン
を自動的に順番に測定する方法についての説明図である
。

【図６】上記の解像度測定法による解像度指数値ｍの測
定例を示すグラフである。

【図７】画面全体についての解像度指数値ｍの測定例を
示すグラフである。

【図８】他の実施例を示すもので、水平解像度および垂
直解像度の両方を自動的に順番に測定する方法について
の説明図である。

【図９】図８における解像度測定用パターンの拡大図で
ある。

【符号の説明】 １　　プロジェクタ ２　　表示画面 ３　　ビデオカメラ ３ａ　　微動台 ４　　パソコン ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ　　　　　　白黒ストラ
イプパターン ６、２６　　解像度測定用パターン ２６Ｈ　　水平解像度測定用パターン ２６Ｖ　　垂直解像度測定用パターン ８　　フロッピーディスク（パターン発生プログラム格
納） ９　　メモリボード １０　　ウィンドウ処理回路

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　表示装置の解像度を評価するための解
   像度測定方法であって、１本のストライプ幅がｎピクセ
   ルで構成された白黒ストライプパターンをｎの値を変え
   て複数個有する解像度測定用パターンを表示装置の画面
   に表示し、この解像度測定用パターンを、前記１ピクセ
   ルにつき２ドット以上で対応可能な分解能を有するビデ
   オカメラで撮影し、このビデオカメラの走査線の特定ラ
   インを抽出し、この抽出された特定ラインの出力につい
   て最大値Ａと最小値Ｂとを検出し、この最大値Ａおよび
   最小値Ｂに基づいて解像度を求めることを特徴とする表
   示装置における解像度測定方法。
2. 【請求項２】　　前記最大値Ａおよび最小値Ｂを次の演
   算式、ｍ＝（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）に代入して、解像度
   指数値ｍを求めることを特徴とする請求項１記載の表示
   装置における解像度測定方法。
3. 【請求項３】　　ビデオカメラの走査線の画面中央近傍
   の１ラインにおける解像度測定用パターン部分の出力を
   ウィンドウ処理回路を介して抽出し、このウィンドウ処
   理回路を介して抽出された出力における最大値Ａと最小
   値Ｂとを検出することを特徴とする請求項１記載の表示
   装置における解像度測定方法。
4. 【請求項４】　　前記のピクセル数ｎ＝１．５の場合に
   おける解像度測定用パターンとして、１ストライプが白
   、白、黒の３ピクセルである白黒ストライプパターンと
   、１ストライプが黒、黒、白の３ピクセルである白黒ス
   トライプパターンとを並列的にまたは直列的に設け、前
   記の白、白、黒の白黒ストライプパターンに対する請求
   項２の解像度指数値ｍ１　、および、黒、黒、白の白黒
   ストライプパターンに対する同解像度指数値ｍ２　を次
   の演算式、ｍ＝（ｍ１　＋ｍ２　）／２に代入して、ピ
   クセル数ｎ＝１．５の場合の解像度指数値ｍを求めるこ
   とを特徴とする請求項２記載の表示装置における解像度
   測定方法。
5. 【請求項５】　　ビデオカメラの向きを画面の対角の位
   置にセットし、ビデオカメラの向きを画面左右方向に変
   える動作と画面上下方向に変える動作とを自動的に行わ
   せて、画面の複数箇所の解像度測定用パターンを順次撮
   影して解像度を測定することを特徴とする請求項１記載
   の表示装置における解像度測定方法。
6. 【請求項６】　　前記ビデオカメラを表示装置の画面高
   さ寸法の３倍の距離だけ離れた位置に設置して解像度を
   測定することを特徴とする請求項１記載の表示装置にお
   ける解像度測定方法。
7. 【請求項７】　　１つの解像度測定用パターン全体のサ
   イズを前記ビデオカメラの画角サイズに対応させること
   を特徴とする請求項６記載の表示装置における解像度測
   定方法。
8. 【請求項８】　　水平方向解像度を測定するための縦の
   ストライプによる水平解像度測定用パターンと、垂直解
   像度を測定するための横のストライプによる垂直解像度
   測定用パターンとを１組みとする測定用パターンを表示
   画面に表示し、ビデオカメラにより水平解像度測定用パ
   ターンまたは垂直解像度測定用パターンを撮影して、水
   平解像度または垂直解像度を測定することを特徴とする
   請求項１記載の表示装置における解像度測定方法。
9. 【請求項９】　　ビデオカメラの向きを画面の対角の位
   置にセットし、ビデオカメラの向きを画面左右方向に変
   える動作と画面上下方向に変える動作とビデオカメラ光
   軸の回りを９０°回動させる動作とを自動的に行わせて
   、画面の複数箇所の水平解像度測定用パターンおよび垂
   直解像度測定用パターンを順次撮影して水平解像度およ
   び垂直解像度を測定することを特徴とする請求項８記載
   の表示装置における解像度測定方法。