CN109073503B - 不均匀性评价方法和不均匀性评价装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够进行与显示面板的各种用途、使用方法相适合的不均匀性的定量评价的不均匀性评价方法。利用滤波器对显示面板的二维亮度分布数据进行滤波处理，并且基于滤波处理后的二维滤波数据来计算显示面板的亮度不均匀性的评价值，该滤波器具有如下的视觉频率特性：在关于显示面板，按距显示面板的距离假定了多个视觉传递函数曲线的情况下，该视觉频率特性大致穿过多个视觉传递函数曲线(V)中的距显示面板的距离近的近距离函数曲线(VS)中的随着空间频率的增大而识别灵敏度增大的部分(αS)、近距离函数曲线(VS)中的峰值的部分(PS)、多个视觉传递函数曲线(V)中的距显示面板的距离远的远距离函数曲线(VL)中的峰值的部分(PL)以及远距离函数曲线(VL)中的随着空间频率的增大而识别灵敏度减小的部分(βL)。
Description
技术领域
本发明涉及一种能够定量地评价显示面板的不均匀性的不均匀性评价方法和不均匀性评价装置。
背景技术
在液晶面板、有机EL面板等显示面板中，由于制造上的偏差而产生不均匀性，以往以来就存在想要定量地评价该不均匀性的程度来进行合格品/缺陷品的判定、分级这样的需求。
为了简单地进行定量的评价，考虑根据不均匀性的幅度(对比度)来进行评价，但在这样的方法中存在以下不良情况：将具有幅度虽大但通过人的视觉发现不了(或看不见)的不均匀性的显示面板判定为缺陷品，或者将具有幅度虽小但通过人的视觉能够发现(或者能看见)的不均匀性的显示面板判定为合格品。
另一方面，在专利文献1中记载有以下的方法：获取显示面板(显示器)的亮度分布信息，生成将根据亮度分布信息与背景亮度的差求出的亮度变化量除以背景亮度所得到的对比度图像，对该对比度图像进行二维傅立叶变换来求出二维傅里叶频谱，将二维傅里叶频谱与基于人的视觉特性的视觉传递函数(对比敏感度函数)相乘来求出卷积功率谱，对卷积功率谱进行二维傅里叶逆变换来定量地评价显示面板的亮度不均匀性，在上述函数中，考虑到背景亮度依赖性和画面尺寸依赖性而使用Barten模型的式子。
专利文献1：日本特开2009-180583号公报
发明内容
发明要解决的问题
另外，显示面板的大小、目视确认距离根据其用途、使用方法而变化，因此使用一个视觉传递函数来进行不均匀性的定量评价难以进行对于各种用途、使用方法都适合的评价。在专利文献1中，基于Barten模型的式子中的系数考虑了画面尺寸依赖性，但这意味着根据显示面板的画面的大小使用不同的视觉传递函数(视觉频率特性)，根据该文献中记载的评价方法，并不能够将各种画面尺寸包括在内地进行恰当的定量评价。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其课题在于提供一种能够进行对于显示面板的各种用途、使用方法都适合的不均匀性的定量评价的不均匀性评价方法和不均匀性评价装置。
用于解决问题的方案
为了解决上述课题，本发明所涉及的不均匀性评价方法的特征在于，包括：摄像步骤，利用摄像单元拍摄显示面板的显示图像；亮度分布数据计算步骤，基于利用所述摄像单元拍摄所述显示图像所得到的摄像图像，来计算所述显示面板的二维亮度分布数据；滤波处理步骤，利用滤波器对所述二维亮度分布数据进行滤波处理，该滤波器具有如下的视觉频率特性：在关于所述显示面板，按距所述显示面板的距离假定了随着空间频率的增大而识别灵敏度增大且识别灵敏度在达到峰值之后减小的多个视觉传递函数曲线的情况下，该视觉频率特性大致穿过所述多个视觉传递函数曲线中的距所述显示面板的距离近的近距离函数曲线中的随着空间频率的增大而识别灵敏度增大的部分、所述近距离函数曲线中的峰值的部分、所述多个视觉传递函数曲线中的距所述显示面板的距离远的远距离函数曲线中的峰值的部分以及所述远距离函数曲线中的随着空间频率的增大而识别灵敏度减小的部分；以及评价值计算步骤，基于利用所述滤波器进行滤波处理所得到的二维滤波数据，来计算所述显示面板的亮度不均匀性的评价值。
另外，本发明所涉及的不均匀性评价装置的特征在于，具有：摄像单元，其拍摄显示面板的显示图像；亮度分布数据计算单元，其基于利用所述摄像单元拍摄所述显示图像所得到的摄像图像，来计算所述显示面板的二维亮度分布数据；滤波处理单元，其利用滤波器对所述二维亮度分布数据进行滤波处理，该滤波器具有如下的视觉频率特性：在关于所述显示面板，按距所述显示面板的距离假定了随着空间频率的增大而增大且识别灵敏度在达到峰值之后减小的多个视觉传递函数曲线的情况下，该视觉频率特性大致穿过所述多个视觉传递函数曲线中的距所述显示面板的距离近的近距离函数曲线中的随着空间频率的增大而识别灵敏度增大的部分、所述近距离函数曲线中的峰值的部分、所述多个视觉传递函数曲线中的距所述显示面板的距离远的远距离函数曲线中的峰值的部分以及所述远距离函数曲线中的随着空间频率的增大而识别灵敏度减小的部分；以及评价值计算单元，其基于利用所述滤波器进行滤波处理所得到的二维滤波数据，来计算所述显示面板的亮度不均匀性的评价值。
期望的是，在本发明所涉及的不均匀性评价方法和不均匀性评价装置的任一方中，均用以下的式子表示所述视觉传递函数曲线：
V＝v1×(v2+v3)×1.46032
v1＝1-exp(-f0.75×1.333)
v2＝exp(-f1.2×0.163)
v3＝exp{-(f-7.59)2×0.0246}×0.13
f：空间频率(周/度)，
并且，期望所述滤波器是通过低通滤波器与高通滤波器的级联连接来构成的。
根据本发明所涉及的不均匀性评价方法和不均匀性评价装置，通过使用滤波器来进行滤波处理，能够计算与在某个距离范围内目视确认到显示面板的情况下的人的视觉特性相符合的不均匀性的评价值，并且能够进行对于显示面板的各种用途、使用方法都适合的不均匀性的定量评价，该滤波器具有如下的视觉频率特性：在关于显示面板，按距显示面板的距离假定了随着空间频率的增大而识别敏感度增大且识别敏感度在达到峰值之后减小的多个视觉传递函数曲线的情况下，该视觉频率特性大致穿过多个视觉传递函数曲线中的距显示面板的距离近的近距离函数曲线中的随着空间频率的增大而识别敏感度增大的部分、近距离函数曲线中的峰值的部分、多个视觉传递函数曲线中的距显示面板的距离远的远距离函数曲线中的峰值的部分以及远距离函数曲线中的随着空间频率的增大而识别灵敏度减小的部分。
另外，在用以下的式子表示视觉传递函数曲线的情况下，能够将对于显示面板的不均匀性评价而言重要的在低对比度下得到的评价值设为可靠性高的评价值(此外，关于对比度高的不均匀性，不用求出评价值就能够容易地判定为缺陷。)，上述式子为：
V＝v1×(v2+v3)×1.46032
v1＝1-exp(-f0.75×1.333)
v2＝exp(-f1.2×0.163)
v3＝exp{-(f-7.59)2×0.0246}×0.13
f：空间频率(周/度)，
在滤波器是通过低通滤波器与高通滤波器的级联连接来构成的情况下，能够减小抽头数来减小进行评价所需的计算量。
发明的效果
根据本发明，能够进行对于显示面板的各种用途、使用方法都适合的不均匀性的定量评价。
附图说明
图1是表示用于实施发明的方式所涉及的不均匀性评价装置的说明图。
图2是表示图1的不均匀性评价装置所利用的不均匀性评价方法的流程图。
图3是表示图1的不均匀性评价装置的对准图案的说明图。
图4是表示图1的不均匀性评价装置的测试图案的说明图。
图5是表示图1的不均匀性评价装置的滤波器特性的说明图。
图6是表示构成图5的滤波器特性的低通滤波器和高通滤波器的特性的说明图。
图7是表示构成图5的滤波器特性的低通滤波器和高通滤波器的处理的框图。
图8是表示图1的显示面板的二维亮度分布数据的例子的说明图。
图9是表示将图8的二维亮度分布数据变换为二维滤波数据的例子的说明图。
具体实施方式
使用附图对用于实施本发明的方式进行说明。
图1示出本方式所涉及的不均匀性评价装置。该不均匀性评价装置1定量地评价作为有机EL面板的显示面板2的不均匀性，该不均匀性评价装置1具备：计算机6，其具有控制部3、运算部4以及存储部5；图案生成装置7，其将规定的图案显示于显示面板2；以及摄像机11，其包括具有CCD等固体摄像元件的摄像机主体8和具有调焦环9的镜头10。
如图2所示，在不均匀性评价装置1评价显示面板2的不均匀性时，首先将显示面板2以与镜头10正对的方式设置于摄像机11的前方的规定位置(步骤1(在图2中记载为“S.1”。以下相同。))，转动调焦环9使得摄像机11的焦点对准显示面板2(步骤2)。
接着，控制部3使图案生成装置7发送对准图案显示信号(RGB信号)，使图3所示的对准图案PA显示于显示面板2(步骤3)。对准图案PA是通过使在显示面板2上位于已知的位置的特定的像素呈白色(灰色)而由四边形的点D沿纵向和横向排列而成的。控制部3利用摄像机11对显示有该对准图案PA的显示面板2进行拍摄(步骤4)，检测摄像机11的摄像面上的对准图案PA的像的位置(掌握显示面板2上的上述特定的像素与摄像机11的哪个摄像元件对应)，利用运算部4求出显示面板2的像素与摄像机11的摄像元件之间的对应关系(对准)，并且将该结果存储于存储部5(步骤5)。
接着，控制部3使图案生成装置7发送测试图案显示信号(RGB信号)，将图4所示的测试图案PT显示于显示面板2(步骤6)。测试图案PT为显示面板2的全部像素以规定的灰度呈白色(灰色)的光栅图案。控制部3利用摄像机11对显示有该测试图案PT的显示面板2进行拍摄(步骤7)，并且利用运算部4，例如用日本特开2016-4037号公报所记载的方法求出显示面板2的每个像素的亮度，将由此得到的显示面板2的二维亮度分布数据存储于存储部5(步骤8)。
控制部3将该二维亮度分布数据变换为JND指标值(步骤9)。JND(Just-NoticeableDifference：最小可觉差)为在所提供的观察条件下普通人类观察者正好能够识别的所给定的目标的(最小的)亮度差，JND指标值是以0.05cd/m2为指标1且以该指标1与下一个指标之间的亮度差正好为JND的方式从1到1023排序所得的亮度值。
然后，控制部3利用二维数字滤波器对JND指标值的二维数据进行滤波处理，并且将其结果存储于存储部5(步骤10)。如图5所示，在此使用的滤波器具有如下的视觉频率特性(参照图5的粗线)：在关于显示面板，按距显示面板的距离假定了随着空间频率的增大而识别灵敏度增大且识别灵敏度在达到峰值之后减小的多个视觉传递函数曲线的情况下，该视觉频率特性大致穿过多个视觉传递函数曲线V中的距显示面板的距离近的近距离函数曲线VS中的随着空间频率的增大而识别灵敏度增大的部分αS、近距离函数曲线中的峰值的部分PS、多个视觉传递函数曲线V中的距显示面板的距离远的远距离函数曲线VL中的峰值的部分PL以及远距离函数曲线中的随着空间频率的增大而识别灵敏度减小的部分βL，用下式表示视觉传递函数曲线。
V＝v1×(v2+v3)×1.46032
v1＝1-exp(-f0.75×1.333)
v2＝exp(-f1.2×0.163)
v3＝exp{-(f-7.59)2×0.0246}×0.13
f：空间频率(周/度：cycle/degree)
另外，滤波器是通过具有图6所示的特性的低通滤波器(LPF)与高通滤波器(HPF)的级联连接来构成的，如图7所示，高通滤波器由N分之一倍的下采样、低通滤波器以及N倍的上采样的组合构成。
另外，当对JND指标值的二维数据进行滤波处理时，由于滤波器的直流增益为0，因此输出以0为中心向正/负方向变动的值，该输出表示显示面板2的各部分的不均匀性的浓度。例如，当在将图8所示的二维亮度分布数据变换为JND指标值后进行滤波处理时，得到图9所示的二维滤波数据。控制部3利用运算部4对该二维滤波数据进行运算处理来计算一个评价值(不均匀量)，但在此利用下式来计算整体的RMS值(有效值)(步骤11)，比较其与预先确定的阈值的大小来判断显示面板2为合格品还是缺陷品(步骤12)。
[数1]
Xi:各数据的值
M；全部数据数
在基于本方式所涉及的不均匀性评价装置1所利用的不均匀性评价方法中，通过利用滤波器进行滤波处理，能够计算与在某个距离范围内目视确认到显示面板的情况下的人的视觉特性相符合的不均匀性的评价值，并且能够进行与显示面板的各种用途、使用方法相适合的不均匀性的定量评价，该滤波器具有如下的视觉频率特性：在关于显示面板，按距显示面板的距离假定了随着空间频率的增大而识别灵敏度增大且识别灵敏度在达到峰值之后减小的多个视觉传递函数曲线的情况下，该视觉频率特性大致穿过多个视觉传递函数曲线V中的距显示面板的距离近的近距离函数曲线VS中的随着空间频率的增大而识别灵敏度增大的部分αS、近距离函数曲线VS中的峰值的部分PS、多个视觉传递函数曲线V中的距显示面板的距离远的远距离函数曲线VL中的峰值的部分PL以及远距离函数曲线VL中的随着空间频率的增大而识别灵敏度减小的部分βL。
另外，由于用以下的式子表示视觉传递函数曲线，因此能够将对于显示面板的不均匀性评价而言重要的在低对比度下得到的评价值设为可靠性高的评价值，上述式子为：
V＝v1×(v2+v3)×1.46032
v1＝1-exp(-f0.75×1.333)
v2＝exp(-f1.2×0.163)
v3＝exp{-(f-7.59)2×0.0246}×0.13
f：空间频率(周/度)，
由于滤波器是通过低通滤波器与高通滤波器的级联连接来构成的，因此能够减小抽头数来减小进行评价所需的计算量。尤其是，在本方式中，高通滤波器由N分之一倍的下采样、低通滤波器以及N倍的上采样的组合构成，因此能够使计算量减小到大约1/N2。
以上例示了用于实施本发明的方式，但本发明的实施方式并不限于上述方式，也可以在不超出本发明的主旨的范围内适当进行变更等。
例如，显示面板不限于有机EL面板，也可以为液晶面板、等离子体显示器(PDP)或者投影型的投影仪等。
另外，也可以不评价使RGB全部点亮的白色(灰色)的光栅图案的不均匀性，而评价仅使R点亮的红色的光栅图案、仅使G点亮的绿色的光栅图案或者仅使B点亮的蓝色的光栅图案的不均匀性，或者评价光栅图案以外的显示图像的不均匀性。
附图标记说明
1：不均匀性评价装置；2：显示面板；3：控制部；4：运算部；5：存储部；6：计算机(亮度分布数据计算单元、滤波处理单元、评价值计算单元)；7：图案生成装置；8：摄像机主体；9：调焦环；10：镜头；11：摄像机(摄像单元)；PA：对准图案；PT：测试图案；V：视觉传递函数曲线；VS：近距离函数曲线；αS：近距离函数曲线中的随着空间频率的增大而识别灵敏度增大的部分；VL：远距离函数曲线；βL：远距离函数曲线中的随着空间频率的增大而识别灵敏度减小的部分。
Claims (6)
1.一种不均匀性评价方法，其特征在于，包括：
摄像步骤，利用摄像单元来拍摄显示面板的显示图像；
亮度分布数据计算步骤，基于利用所述摄像单元拍摄所述显示图像所得到的摄像图像，来计算所述显示面板的二维亮度分布数据；
滤波处理步骤，利用滤波器对所述二维亮度分布数据进行滤波处理，该滤波器具有如下的视觉频率特性：在关于所述显示面板，按距所述显示面板的距离假定了随着空间频率的增大而识别灵敏度增大且识别灵敏度在达到峰值之后减小的多个视觉传递函数曲线的情况下，该视觉频率特性大致穿过所述多个视觉传递函数曲线中的距所述显示面板的距离近的近距离函数曲线中的随着空间频率的增大而识别灵敏度增大的部分、所述近距离函数曲线中的峰值的部分、所述多个视觉传递函数曲线中的距所述显示面板的距离远的远距离函数曲线中的峰值的部分以及所述远距离函数曲线中的随着空间频率的增大而识别灵敏度减小的部分；以及
评价值计算步骤，基于利用所述滤波器进行滤波处理所得到的二维滤波数据来计算所述显示面板的亮度不均匀性的评价值。
2.根据权利要求1所述的不均匀性评价方法，其特征在于，
用以下的式子表示所述视觉传递函数曲线：
V＝v1×(v2+v3)×1.46032
v1＝1-exp(-f 0.75×1.333)
v2＝exp(-f 1.2×0.163)
v3＝exp{-(f-7.59)2×0.0246}×0.13
f：空间频率，周/度。
3.根据权利要求1或2所述的不均匀性评价方法，其特征在于，
所述滤波器是通过低通滤波器与高通滤波器的级联连接来构成的。
4.一种不均匀性评价装置，其特征在于，具有：
摄像单元，其拍摄显示面板的显示图像；
亮度分布数据计算单元，其基于利用所述摄像单元拍摄所述显示图像所得到的摄像图像，来计算所述显示面板的二维亮度分布数据；
滤波处理单元，其利用滤波器对所述二维亮度分布数据进行滤波处理，该滤波器具有如下的视觉频率特性：在关于所述显示面板，按距所述显示面板的距离假定了随着空间频率的增大而识别灵敏度增大且识别灵敏度在达到峰值之后减小的多个视觉传递函数曲线的情况下，该视觉频率特性大致穿过所述多个视觉传递函数曲线中的距所述显示面板的距离近的近距离函数曲线中的随着空间频率的增大而识别灵敏度增大的部分、所述近距离函数曲线中的峰值的部分、所述多个视觉传递函数曲线中的距所述显示面板的距离远的远距离函数曲线中的峰值的部分以及所述远距离函数曲线中的随着空间频率的增大而识别灵敏度减小的部分；以及
评价值计算单元，其基于利用所述滤波器进行滤波处理所得到的二维滤波数据，来计算所述显示面板的亮度不均匀性的评价值。
5.根据权利要求4所述的不均匀性评价装置，其特征在于，
用以下的式子表示所述视觉传递函数曲线：
V＝v1×(v2+v3)×1.46032
v1＝1-exp(-f 0.75×1.333)
v2＝exp(-f 1.2×0.163)
v3＝exp{-(f-7.59)2×0.0246}×0.13
f：空间频率，周/度。
6.根据权利要求4或5所述的不均匀性评价装置，其特征在于，
所述滤波器是通过低通滤波器与高通滤波器的级联连接来构成的。
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