JP2005031493A - 平面型表示装置および平面型表示装置の調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数個の単位平面表示素子を配列した平面型表示装置において、各画素の表示画素の輝度の変化が小さく、高品質の画像を表示することができる平面型表示装置を提供する。
【解決手段】 平面型表示装置において、表示画像の全てを撮像する画像撮像手段によって撮像した画像から平面型表示装置の表示画像データを抽出する画像抽出手段、抽出した表示画像データを平面型表示装置のＲ，Ｇ，Ｂ毎の画素配置に演算して画素情報を配置する手段、配置した画素情報から画素基準設定値を設定する手段、得られた設定値を配置した画素情報と比較し各画素の補正係数を演算する補正係数演算手段、補正係数演算手段によって演算した補正係数を格納する補正係数用メモリー、および平面型表示装置の各画素へ供給する映像信号を補正係数用メモリーから呼び出した補正係数によって調整する映像信号調整手段を設けた平面型表示装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、単位プラズマ表示装置などの単位平面表示素子の複数個を配置して大型の表示画面を形成した平面型画像表示装置に関するものであり、特に隣接する単位平面表示素子間での画像の切れ目等を認識しない画質的に優れた大型の平面型画像表示装置に関するものである。

テレビ、コンピュータなどの画像を表示する手段としてＣＲＴ表示装置に代えて、液晶表示装置、プラズマ表示装置、電界放射型表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置などの平面型表示装置が提案されている。
これらの表示装置はＣＲＴ型に比べて、薄型・軽量で消費電力が小さいと言う特徴を有しており、ＣＲＴ表示装置に代わり利用が進められている。
これら平面型表示装置は各種情報表示用途の拡大から大型化が進められているが、表示画面の大型化には大面積の部材とそれを製造することが可能な各種大型の製造装置を必要とするため平面型表示装置の大型化には限界があった。

そこで、複数個の単位表示素子を並列配置し、それぞれの単位表示装置に、画像を分割した電気信号を送出し全体として大型の画像表示が可能な大型の平面型表示装置が提案されている。この単位表示素子を多数配置した大型の平面型表示装置としては、ＣＲＴやプロジェクション型の単位表示装置を用いたもの等が用いられているが、各単位表示装置の間には、画像が表示されない領域や画像が不連続な領域が生じ、不自然な画像となり表示品位を低下させると言う問題点があった。また、大型表示装置とは言え単位表示素子にＣＲＴやプロジェクション型の表示装置を用いると、面積に比較しても厚さが大きなものとなり平面型画像表示装置としては問題があった。

また、複数個の単位表示素子として平面型表示素子を用い、それを並列配置する大型の平面型表示装置が提案されるようになった。平面型画像表示装置は、一般には画像表示装置の周辺部の幅がＣＲＴ型表示装置に比べて小さいことを特徴としている。ところが大型の平面型表示装置を形成するために単に平面型表示素子をそのまま配置したのみでは、表示素子間の画像が表示されない領域をなくすと言う点ではまだ不十分であった。そこで周辺部の非表示領域が狭い平面表示素子の複数個を配置する各種の方法が提案されている。

本出願人は、こうした問題点を解決するために単位平面表示素子を多数配列した平面型表示装置において、各単位平面表示素子の境界部を目立たないようにする等の表示品質が優れた画像表示装置を提案している。
多数個の単位平面表示素子は、それぞれの表示特性が均質なものとなるように注意が払われて製造されるが、すべての単位表示素子の表示特性を等しくすることは困難であった。
また、長期使用後に個々の単位平面表示素子に表示特性に不均一が生じたり、あるいは一部の劣化した単位平面表示素子の交換後には、交換したものと隣接したものとの表示特性が異なる場合があった。

そこで、各単位平面表示素子間の表示特性の違いを各単位表示素子に供給する画像信号の調整によって行なうことが提案されており、撮像した画像データを元に各単位平面表示素子毎に設定したポインタとの比較によって、映像信号を調整することが提案されている（特許文献１）。
しかしながら、大型の平面型表示装置に表示される画像の表示品質は、個々の単位平面表示素子間の特性を均一化するのみでは充分なものではなく、単位平面表示素子間に存在する非表示部を含む平面型画像表示装置全体での表示品質の向上が不可欠であった。
特開平７−６４５２２号公報

本発明は、単位平面表示素子の複数個を配列した平面型画像表示装置における表示画像の品質を表示画像全体の特性に基づいて調整した画像表示特性が優れた平面型画像表示装置を提供することを課題とするものであり、また平面型画像表示装置の調整方法を提供することを課題とするものである。

本発明の課題は、平面型表示装置において、表示画像の全てを撮像する画像撮像手段によって撮像した画像から平面型表示装置の表示画像データを抽出する画像抽出手段、抽出した表示画像データを平面型表示装置のＲ，Ｇ，Ｂ毎の画素位置に演算して画素情報を配置する手段、配置した画素情報から画素基準設定値を設定する手段、得られた設定値を配置した画素情報と比較し各画素の補正係数を演算する補正係数演算手段、補正係数演算手段によって演算した補正係数を格納する補正係数用メモリー、および平面型表示装置の各画素へ供給する映像信号を補正係数用メモリーから呼び出した補正係数によって調整する映像信号調整手段を設けた平面型表示装置によって解決することができる。
このように、本発明の平面型表示装置においては、表示画像の全てを画像撮像手段によって撮像し、撮像した画像から表示画像データを抽出し、得られた表示画像データを平面型表示装置の画素位置に演算して配置する画素情報配置手段を設けたので、平面型表示装置の画素密度と撮像手段の画素密度とが一致しない場合であっても、平面型表示装置の各画素位置に対応した画素情報を取得することができ、平面型表示装置における全ての表示画素の画素情報に基づいて、基準設定値を設定することが可能となると共に、平面型表示装置の各画素毎に補正係数を演算することができるので、補正係数を格納したメモリーデータを読み出して各画素に対して供給される映像信号を各画素の情報に対応したものとすることできるので、高精度に画像の輝度を調整した平面型表示装置を提供することができる。

また、補正係数用メモリーから呼び出した補正係数によって映像信号を調整した後に、再度画像を撮像手段による撮像から映像信号調整手段による調整までの過程を繰り返し行うフィードバック制御手段を有する前記の平面型表示装置である。
このように、映像信号を調整した後に、調整した映像信号を再度撮像し同様の調整手順を繰り返し行うことによってより高精度の画像調整が実現できる。
本発明においては、撮像した画像のデータに基づいて全画面から基準輝度を設定する点を特徴としている。
すなわち、多数の単位平面型表示素子を、各単位平面型表示素子間において視認性が問題とならないように配置して、大型の単一の画像を表示した場合にあっても、各単位平面表示素子の間に存在するわずかな空間が生じたり、あるいはそれぞれの切断面の状態によっては、各単位平面表示素子の最外周部の画素同士の間隔が、その他の画素間の間隔と一致していたとしても各単位平面表示素子間の輝度は異なったものと認識されることがある。そのような場合にも、表示面全面を撮像した画像から表示面の基準輝度が設定されるので、一部の点を基準とする場合に比べてより適切な輝度の調整が可能となる。

撮像した表示面の画像から、表示面を構成するすべての画素の輝度情報を個別に確定するためには、撮像した表示画像の大きさ、すなわち最外周を正確に検出することが必要となる。
最外周の検出は、表示画像とその周囲との輝度変化から行なうことが可能であるが、表示面の撮像と同時、もしくはその前に最外周部を示すマーカを撮像し、画像の範囲を確定することが好ましい。
マーカとしては、発光素子を最外周に配置する方法、最外周の頂点のみを表示させる方法、最外周の一列を表示させる方法等を挙げることができる。

表示画素の画素密度と撮像手段の画素密度を同一することは事実上不可能であり、デジタル撮像手段による撮像画像の各画素、あるいはＡ／Ｄ変換によって形成したデジタル画像は、表示画像の各画素とは一対一には対応していない。
したがって、撮像した画像のそれぞれの画素情報を表示画像の位置情報（以下、アドレスとも称す）に応じて補間配置することが必要となる。
対応した画素データが存在しない表示画素については、その周囲の撮像画素情報に基づいて画素情報を補間することが必要となる。
補間は、撮像した画像の画素情報に基づいて表示画素のアドレスに対応した各画素情報を演算して求めることができる。
また、本発明は、平面型表示装置の調整方法において、表示画像の全てを撮像する画像撮像手段によって撮像した画像から平面型表示装置の表示画像データを抽出し、抽出した表示画像データを平面型表示装置のＲ，Ｇ，Ｂ毎の画素配置に補間して画素情報を配置し、配置した画素情報から画素基準設定値を設定し、得られた設定値を配置した画素情報と比較し各画素の補正係数を演算して補正係数を補正係数用メモリーに格納し、平面型表示装置の各画素へ供給する映像信号を補正係数用メモリーから呼び出した補正係数によって調整する前記の平面型表示装置の調整方法である。
また、基準輝度情報を、平面型表示装置のＲ，Ｇ，Ｂの各々の画素の輝度情報の最小値ないしは最小値から±１０％以内の値とした前記の平面型表示装置の調整方法である。
補正係数用メモリーから呼び出した補正係数によって映像信号を調整した後に、再度画像を撮像手段による撮像から映像信号調整手段による調整までの過程を繰り返し行う前記の平面型表示装置の調整方法である。

映像信号調整手段による映像の調整が平面型表示装置における画素の位置によって定められた二次補正係数によって調整される前記の平面型表示装置の調整方法である。
平面型表示装置が単位平面表示素子の複数個を配置して構成されたものであって、各単位平面表示素子の最外周部にあるＲ，Ｇ，Ｂの各１画素をその他の画素より輝度が大きくなるように二次補正係数によって補正した前記の平面型表示装置の調整方法である。
各単位平面表示素子の最外周部にあるＲ，Ｇ，Ｂの各１画素をその他の画素の平均輝度の値よりも１５％以下だけ大きくなるように二次補正係数によって補正した前記の平面型表示装置の調整方法である。
このように、表示面全体の基準輝度設定値に基づく補正係数による補正の後に、更に表示画素の位置に基づく二次補正係数によって補正することによって、表示画素品質が優れた表示画像を形成することができる。

平面型表示装置の画像撮像の際に、画像撮像手段の受光素子面を平面型表示装置の表示面に対して回転、あるいは移動させモアレ縞を最小にして測定する前記の平面型表示装置の調整方法である。
モアレ縞の位相ずらし画像撮像を複数回行い、得られた画像データを合算平均化して測定データとする前記の平面型表示装置の調整方法である。
表示画像の画素ピッチが画像撮像手段の画素ピッチの３倍以上で測定する前記の平面型表示装置の調整方法である。
平面型表示装置の測定面を分割測定して画像データを取り込む際に、各分割した面の表示画像の画素ピッチが画像測定手段の画素ピッチの３倍以上の条件で測定し、分割した複数個の画像データを加工および合成し一枚の測定面データとすることを特徴とする前記の平面型表示装置の調整方法である。

画像データが、Ｒ，Ｇ，Ｂの各々独立に表示した画像から色彩輝度データを取り込む前記の平面型表示装置の調整方法である。
このように、Ｒ，Ｇ，Ｂの各々を独立に表示した画像を撮像することにより取り込む方法は、輝度情報を高精細化が得やすいモノクロ撮像測定器で行うことができるため高精細化を求める場合には特に好ましい。

色彩情報として三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚの特性データを測定し、得られた特性データからＲ，Ｇ，Ｂ各々の色度・輝度データを算出する前記の平面型表示装置の調整方法である。
このように、画像の色彩輝度情報として三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚの特性データとして測定して、Ｙの出力を視感度出力とすれば、データは一義的にｘ、ｙ、Ｙの色度、輝度値に変換できるので前記と同じ調整が可能となる。

本発明によって、単位平面表示素子を多数配列した大型の画像表示装置においても、画像表示装置を撮像して得られた表示面全体の情報を基準にして、それぞれの画像を個別に調整することができるので、画面全体の表示品質が優れた大型の平面型表示装置を提供することができる。

本発明は、複数の単位平面表示素子を配列した大型の平面型表示装置において、平面型表示装置の表示面の全体を撮像した撮像画像から、平面型表示装置の各表示画素毎の画素情報を演算し、それに基づいて平面型表示装置の画像全体から設定した基準輝度によって各画素を調整したものである。

以下に、図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明の平面型表示装置を説明する図である。
図１で説明する平面型表示装置１は、多数のプラズマ表示素子３から構成された単位平面表示素子５が配置されて構成されている。
平面型表示装置１の表示面に形成された、表示画像の周辺を示すマーカ７および表示画像９のそれぞれが、平面型表示装置の表示面から所定の距離を設けて配置されたＣＣＤカメラ等の撮像手段１１によって同一の倍率で撮像される。撮像は、ＣＣＤカメラ等のデジタル撮像手段を用いずにアナログ式の撮像手段によって行って、Ａ／Ｄ変換によってデジタル画像を形成しても良い。
撮像された撮像画像情報１３、マーカ７による画像情報によって定められた画像の大きさを示す画像情報に基づいて、画素情報を補間および再配置することによって、表示画像の各画素の情報に応じた補間配置画像が形成される。
この補間配置画像から基準輝度情報を設定するとともに、基準輝度情報との相違を輝度分布補正係数処理回路１５によって演算して、補正係数用メモリー１７に保存される。

一方、映像入力信号１９は、γ補正回路２１によって補正された後に、補正係数用メモリー１７に蓄積された画素毎の補正係数に基づいて輝度補正演算回路２３において各画素の輝度信号が補正をされる。
次いで、輝度補正されたデータは、映像信号用フレームメモリー２５において展開されて表示データ配列変換処理回路２７に送信されて、それぞれの単位平面表示素子５に応じたデータとされる。
そして、表示データ伝送回路２９から、単位平面表示素子５−１ないし５−ｎの表示制御回路３１へと伝送され、表示制御回路からアドレス駆動回路３３、スキャン駆動回路３５、サステイン駆動回路３７へ駆動信号が送信されて、画像の表示が行われる。
また、各駆動回路には、ＤＣ／ＤＣコンバータから構成された電源３９からアドレス駆動電圧Ｖａ、サステイン駆動電圧Ｖｓ、スキャン駆動電圧Ｖｗ等が供給される。

図２は、本発明の平面型表示装置を説明する図である。
本発明の平面型表示装置１は、単位平面表示素子５の素子番号Ｕ１１からＵ１ｍの一列の表示素子を、ｎ段配置したものであり、合計ｎ×ｍ個の単平面表示素子５によって一つの平面型表示装置１が形成されている。
そして、各単位平面表示素子５には、表示データ伝送回路２９から表示データが伝送されて一つの画像が表示される。

図３は、本発明の平面型表示装置の画素の輝度調整手順を説明する図である。
単位平面表示素子として、６４画素×６４画素×Ｒ，Ｇ，Ｂの画素で形成されたものを用いて、単位平面表示素子を縦方向に８個、横方向に１０個、合計８０個配列し、総画素数６４０×５１２×Ｒ，Ｇ，Ｂの平面型表示装置を例に挙げて説明する。
Ｓ１において、平面型表示装置の表示画素の最外周の４個の頂点に設けたマーカを表示し、撮像手段によって撮像する。撮像した４個の頂点によって表示画像の大きさを検出する。
画像の大きさの検出のために４個の頂点に配置するマーカに代えて、最外周部の一列のみを発光させる等の方法によって画像の大きさを検出しても良い。
Ｓ２において、平面型表示装置のＲ，Ｇ，Ｂすべての画素の表示を行って、全白表示を行う。
Ｓ３において、先のマーカの撮像時と同一の測定倍率で、表示した画像の全体画像を撮像する。この例では、撮像手段によって撮像された表示画像は、Ｎ×Ｍ×Ｒ，Ｇ，Ｂの画素として取り込まれる。

Ｓ４において、撮像画像から、表示画像の画像データを抽出する。ところが、表示画像の画素密度と撮像手段による撮像画像の画素密度は一致していないので、撮像画像の各画素の画素情報は、表示画像の各画素の画素情報とは一致しないものとなる。
そこで、先に撮像したマーカの位置を基準にして、撮像画像の各画素情報のアドレスを求め、そのアドレスを表示画像の画素密度に補間配置処理を行って、表示画素の各画素の画素情報を確定して補間配置画像を形成する。

次いで、Ｓ５において、撮像した表示面全体の画素情報から形成した補間配置画像から演算した基準輝度情報に基づいて各画素毎の補正係数を演算する。
Ｓ６において、演算した補正係数が補正係数用メモリーに読み込まれる。
次いで、Ｓ７において、入力されたＲ，Ｇ，Ｂの映像信号を補正係数用メモリーに格納された補正係数に基づいて輝度分布演算回路によって演算を行って映像信号の輝度情報を補正する。

次いで、Ｓ８において、映像信号用フレームメモリーに輝度分布が補正された映像信号を展開した後に、Ｓ９において、輝度分布補正画像を平面型表示装置に伝送して画像の表示を行う。
以上のＳ９までの補正によって画素の輝度むらは改良されるが、さらに表示画像の輝度分布の均一性を高めるためには、補正された画像を再度撮像して、Ｓ２からの処理工程を繰り返し行うことによって補正処理での誤差を低減することが可能となる。

図４は、本発明による画像の調整の前後の輝度分布を示す図である。
図４（Ａ）は、画像の調整前の撮像画像を補間して作成した表示画像の、赤色全画素の３２７６８０画素の輝度分布を示す図である。
図４（Ｂ）は、画像の調整後の撮像画像を補間して作成した表示画像の、赤色全画素の３２７６８０画素の輝度分布を示す図である。
この例では、表示面の基準輝度を９０ｃｄ／ｍ² として画像調整を行ったものであり、画素の輝度分布が大幅に小さくすることができ、輝度むらが改善された。

基準輝度の選択は、表示画像の画像全体の測定結果に基づいて補正画面が視認上問題が起こらない程度に設定される。表示面全体の最も輝度の小さな画素は、画素の欠陥などを原因とする場合もあるので避けることが好ましく、そのような画素を除外したうえで表示画像全体における頻度分布を考慮して決定される。頻度分布で最小値の±１０％以内の値にすることが好ましく、±５％以内の値に設定されることがより好ましい。＋１０％を超えると、補正後に輝度むらが視認される場合があり、表示品質を低下させる。また、−１０％よりも小さくなると、暗い画面となり好ましくない。

本発明のように単位平面表示素子を多数配列した大型の画像表示装置においては各単位平面表示素子の補正によって表示面輝度を均一にしても単位平面表示素子間の配列の精度によっては均一画面に視認できない場合が生ずる。
例えば、隣接して配列される２枚の単位表示素子間の継ぎ目の非発光部の間隔が単位表示素子内の画素間隔に相当する非発光部より大きいものがある場合には継ぎ目が視認され、それが画像ノイズとなり画質の低下を起こす。
この継ぎ目の視認性は、継ぎ目に隣接する単位表示素子の最外周部の画素の輝度を継ぎ目の大きさに応じ強調補正することにより視認的に和らげることができることが判明した。

図５は、単位平面表示素子の最外周部の輝度の調整について説明する図である。
図５（Ａ）に示すように、平面型表示装置１０１は、多数の単位平面表示素子１０２が各単位平面表示素子の配置間隔で画像品質が低下しないように配置されている。
図５（Ｂ）に隣接する単位平面表示素子１０２Ａ、１０２Ｂについて説明する。単位平面表示素子１０２Ａおよび１０２Ｂには、Ｒ画素１０３、Ｇ画素１０４、Ｂ画素１０５の一組から構成された表示画素１０６が多数配置されている。
各表示画素１０６の間の間隔ａと単位平面表示素子間の間隔ｂとの関係によっては、単位平面表示素子間での継ぎ目が視認されてしまう。
そこで、各単位平面表示素子の最外周部の画素の輝度を内部の画素の輝度に比べて大きくする補正を行うことによって継ぎ目が認識されないようにしたものである。

図５（Ｃ）は、表示画素間の間隔ａと単位平面表示素子間の間隔ｂとの比（ｂ／ａ）と表示画素の補正度の関係を説明する図である。なお、位置によって決定される補正度は、本発明においては二次補正係数とも称している。
縦軸は表示画像の補正輝度を１００とした場合の最外周部画素１０６への強調補正の割合である。評価は、表示装置５ｍ前方より視覚正常者５名によって行い、その平均値を示す。評価は、Ａ：継ぎ目の視認が改善されて継ぎ目が見えにくくなった、Ｂ：継ぎ目の視認性が改善されるが強調画素の明るさが目立つ、Ｃ：継ぎ目が視認される、Ｄ：強調画素が明るすぎる、の４段階で表した。
この結果より、非発光部の大きさに応じ０〜１５％の強調補正を最外周部画素に行うことにより継ぎ目の視認性が改善されることがわかる。強調補正を２０％以上行うと継ぎ目の視認は改善されるが、補正が強すぎて強調画素が強く視認されるようになり視認性が低下の要因になる。また、間隔比１．３のものは輝度の補正で継ぎ目の視認は軽減されるが改善まで至らず単位表示素子の配列を調整する必要があることがわかる。

本発明の平面型画像表示装置の表示画像の測定においては、表示画像の各画素を正確に測定することが重要となる。
一般に、単位平面表示素子のように多数の画素が配置された表示画素を、画素間隔が小さな撮像素子によって撮像すると、両者の干渉によってモアレ縞が発生する。例えば、単位平面表示素子の横方向の６４画素に対して、カメラの撮像素子側の５０画素を対応させて撮像した場合には、撮像画像には、モアレ縞による輝度変動が観察される。
モアレ縞が撮像画像に形成された場合には、精度の高い調整を行うことができなくなる。

図６は、本発明において発生するモアレ縞を説明する図である。
単位平面表示素子の横方向の６４画素に対して、カメラの撮像素子側の５０画素を対応させて撮像した場合には、５０画素の撮像画像には、撮像画像の画素に対応した水平方向アドレスには、図６（Ａ）に示すようにモアレ縞による輝度変動が観察される。
そこで、表示系と撮像系との干渉によって生じる周期性分の値を取り除くため撮像素子を水平方向に微小移動し、移動毎に撮像した撮像データの加算処理をして低減することができる。
すなわち、図６（Ｂ）は、水平方向への微小移動と撮像を５回行い、撮像した５個の撮像画像を加算処理することによって得られた水平方向アドレスに対する画像の輝度変化を説明する図である。
また、図６（Ｃ）は、撮像画像の５回の加算処理の状況を示す図である。
モアレの位相を５回微小移動させて取り込んだ画像データを５個の細線で示し、加算処理後の画像データを太線で示したものであり、輝度の変動成分が低減していることが分かる。
この位相変化分の最適化と５回程度のデータの加算平均化処理により図６（Ａ）に示すモアレによる輝度変化を、図６（Ｂ）のように低減できる。これらの処理によりモアレ変動を低減あるいは取り除くことが可能となる。

図３で説明した表示画像の調整工程において、このモアレ処理をＳ３の表示画像の撮像時に行い、測定画像の補正処理前段階で撮像データからモアレ変動を低減あるいは取り除いた後に、以下の補正処理を行うことにより補正精度を高めることができる。
また、このモアレ除去処理は、撮像素子の回転、あるいは上下への移動などによって行って画像データの取り込み処理を行ってもよい。
また、以上の説明では、画像表示系と画像撮像系の画素ピッチの比があまり大きくない場合を説明したが、これを大きくすることにより相互の干渉を緩やかにすることによってモアレ縞をより充分に取り除くことできる。

図７は、撮像取り込み画面において表示画素の画素ピッチと撮像手段の画素ピッチの違いによる撮像手段の出力の変動を説明する図である。
図７（Ａ）は、表示画素１ないし６の６個の光出力を説明する図である。これに対して、画素のピッチ比が表示画素に対して１：１．８の撮像手段を用いた場合の撮像出力の変化を図７（Ｂ）に示す。この場合には、画素９個の周期性を有する撮像出力の変動が生じる。
一方、撮像手段の画素ピッチを表示画素に対して１：３．６とした場合の撮像出力の変化を図７（Ｃ）に示す。この場合には、画素１８個の周期となり、画素出力の変化も緩やかな周期性となり、目立ち難くなる。
このように、表示画素と撮像画素との比を大きくすることによって出力変化を小さくすることができ、先に説明した撮像手段の移動によって得られる複数個の撮像データによる加算処理によってモアレを除去しやすくすることが可能となる。
以上のように、表示画素の画素ピッチが画像撮像手段の画素ピッチの３倍以上の条件で撮像することが好ましい。

また、画像撮像手段の画素数が少なく表示画素の画素ピッチより大きい場合には、平面型表示装置の表示面を複数の単位平面表示素子を含む小ユニットに分割し、各分割画面を撮像手段の高画素密度で撮像し、その後、各分割画面を合成し大型表示面の画像データとするか、あるいは各分割撮像取り込みデータを各々輝度補正処理を行い画像データと加工した後、それら画像データを大型一画面にすることにより高精度の測定と補正が可能となる。

以上の説明では、画素のデータを取り込む場合にＲ，Ｇ，Ｂ全画素を表示し全白表示を行った例で説明したが、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかを表示させる等の方法によって、Ｒ，Ｇ，Ｂを単独で撮像して表示画像のデータを取り込んでもよい。この場合にはカラー撮像手段を用いることに限らず、モノクロ撮像手段を使用することができる。一般にモノクロ撮像手段はセンサーのピッチが同一のカラー撮像手段の３倍の分解能を有するものとすることができる。したがって、Ｒ，Ｇ，Ｂの各々独立に表示してモノクロ撮像手段を使用すれば高画素数でのの測定が容易になり、上記したモアレの処理などが精度よく低減できる効果が得られる。

また、表示画像の取り込み方法において、色彩輝度情報として三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚの特性データとして取り込んでもよい。Ｙの出力を視感度出力に値付けすれば三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚのデータは以下の式によって、色度ｘ、ｙ及び輝度Ｙに変換できるので得られてデータを使用し輝度の測定と同様にして輝度補正を行うことができる。
ｘ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ） ｙ＝Ｙ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ） Ｙ：視感度出力値

また、以上の説明においては、本発明の平面型画像表示装置においては、単位平面表示素子としてプラズマディスプレによって形成するタイル型の大型の画像表示装置について説明したが、プラズマディスプレイのみではなく、液晶表示素子、有機ＥＬ表示素子、無機ＥＬ表示素子、電界効果型表示素子などの様々な平面型表示素子を用いてタイル型の大型の平面型画像表示装置にも適用できる。

本発明の平面型画像表示装置は、各画素の輝度を表示画像全体の撮像によって得られる撮像画像の画素情報を表示画像に対応して補間再配置を行ったうえで、表示面全体から得られる基準輝度情報を基準として輝度の補正を行ったので、単位平面表示素子を多数配置した大型の平面型表示装置においても高精度の輝度の補正が可能となり、大型の平面型表示装置の表示画像の品質向上に寄与する産業上も極めて有用なものである。

図１は、本発明の平面型表示装置を説明する図である。 図２は、本発明の平面型表示装置を説明する図である。 図３は、本発明の平面型表示装置の画素の輝度調整手順を説明する図である。 図４は、本発明による画像の調整の前後の輝度分布を示す図である。 図５は、単位平面表示素子の最外周部の輝度の調整について説明する図である。 図６は、本発明において発生するモアレ縞を説明する図である。 図７は、撮像取り込み画面において表示画素の画素ピッチと撮像手段の画素ピッチの違いによる撮像手段の出力の変動を説明する図である。

符号の説明

１…平面型表示装置、３…プラズマ表示素子、５，５−１，５−ｎ…単位平面表示素子、７…マーカ、９…表示画像、１１…撮像手段、１３…撮像画像情報、１５…輝度分布補正係数処理回路、１７…補正係数用メモリー、１９…映像入力信号、２１…γ補正回路、２３…輝度補正演算回路、２５…映像信号用フレームメモリー、２７…表示データ配列変換処理回路、２９…表示データ伝送回路、３１…表示制御回路、３３…アドレス駆動回路、３５…スキャン駆動回路、３７…サステイン駆動回路、３９…電源、１０１…平面型表示装置、１０２，１０２Ａ，１０２Ｂ…単位平面表示素子、１０３…Ｒ画素、１０４…Ｇ画素、１０５…Ｂ画素、１０６…表示画素、ａ…各表示画素間の間隔、ｂ…単位平面表示素子間の間隔

Claims (16)

1. 平面型表示装置において、表示画像の全てを撮像する画像撮像手段によって撮像した画像から平面型表示装置の表示画像データを抽出する画像抽出手段、抽出した表示画像データを平面型表示装置のＲ，Ｇ，Ｂ毎の画素配置に演算して画素情報を配置する手段、配置した画素情報から画素基準設定値を設定する手段、得られた設定値を配置した画素情報と比較し各画素の補正係数を演算する補正係数演算手段、補正係数演算手段によって演算した補正係数を格納する補正係数用メモリー、および平面型表示装置の各画素へ供給する映像信号を補正係数用メモリーから呼び出した補正係数によって調整する映像信号調整手段を設けたことを特徴とする平面型表示装置。
2. 補正係数用メモリーから呼び出した補正係数によって映像信号を調整した後に、再度画像を撮像手段による撮像から映像信号調整手段による調整までの過程を繰り返し行うフィードバック制御手段を有することを特徴とする請求項１記載の平面型表示装置。
3. 平面型表示装置が単位平面表示素子の複数個を配置して構成されていることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の平面型表示装置。
4. 平面型表示装置の調整方法において、表示画像の全てを撮像する画像撮像手段によって撮像した画像から平面型表示装置の表示画像データを抽出し、抽出した表示画像データを平面型表示装置のＲ，Ｇ，Ｂ毎の画素配置に補間して画素情報を配置し、配置した画素情報から画素基準設定値を設定し、得られた設定値を配置した画素情報と比較し各画素の補正係数を演算して補正係数を補正係数用メモリーに格納し、平面型表示装置の各画素へ供給する映像信号を補正係数用メモリーから呼び出した補正係数によって調整することを特徴とする平面型表示装置の調整方法。
5. 画素基準設定値を、平面型表示装置のＲ，Ｇ，Ｂの各々の画素の輝度情報の頻度分布で最小値±１０％以内の値としたことを特徴とする請求項４記載の平面型表示装置の調整方法。
6. 補正係数用メモリーから呼び出した補正係数によって映像信号を調整した後に、再度画像を撮像手段による撮像から映像信号調整手段による調整までの過程を繰り返し行うことを特徴とする請求項４または５のいずれかに記載の平面型表示装置の調整方法。
7. 映像信号調整手段による映像の調整が平面型表示装置における画素の位置によって定められた二次補正係数によって調整されることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１項に記載の平面型表示装置の調整方法。
8. 平面型表示装置が単位平面表示素子の複数個を配置して構成されたものであって、各単位平面表示素子の最外周部にあるＲ，Ｇ，Ｂの各１画素をその他の画素より輝度が大きくなるように二次補正係数によって補正したことを特徴とする請求項７記載の平面型表示装置の調整方法。
9. 二次補正係数が隣接する単位平面表示素子間の最外周部の非発光部の大きさが内部の表示画素間の非発光部の大きさより大きい場合に、その大きさに応じて二次補正係数を決定したことを特徴とする請求項７または８のいずれかに記載の平面型表示装置の調整方法。
10. 各単位平面表示素子の最外周部にあるＲ，Ｇ，Ｂの各１画素をその他の画素の平均輝度の値よりも１５％以下だけ大きくなるように二次補正係数によって補正したことを特徴とする請求項８記載の平面型表示装置の調整方法。
11. 平面型表示装置の画像撮像の際に、画像撮像手段の受光素子面を平面型表示装置の表示面に対して回転、あるいは移動させモアレ縞を最小にして測定することを特徴とする請求項４ないし１０のいずれかに記載の平面型表示装置の調整方法。
12. モアレ縞の位相をずらして画像撮像を複数回行い、得られた画像データを合算平均化して測定データとすることを特徴とする請求項４ないし１１のいずれかに記載の平面型表示装置の調整方法。
13. 撮像取り込み画面において、表示画像の画素ピッチが画像撮像手段の画素ピッチの３倍以上で測定することを特徴とする請求項１１または１２記載の平面型表示装置の調整方法。
14. 平面型表示装置の測定面を分割測定して画像データを取り込む際に、各分割した面の表示画像の画素ピッチが画像測定手段の画素ピッチの３倍以上の条件で測定し、分割した複数個の画像データを加工および合成し一枚の測定面データとすることを特徴とする請求項４ないし１１記載の平面型表示装置の調整方法。
15. 画像データが、Ｒ，Ｇ，Ｂの各々独立に表示した画像から輝度データを取り込むことを特徴とする請求項４ないし１１記載の平面型表示装置の調整方法。
16. 色彩情報として三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚの特性データを測定し、得られた特性データからＲ，Ｇ，Ｂ各々の色度・輝度データを算出することを特徴とする請求項１５記載の平面型表示装置の調整方法。

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