JP2011229060A - Luminance adjusting device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、映像表示装置を構成している表示ユニットおよび表示ユニットの各発光素子の輝度を調整する輝度調整装置に関するものである。 The present invention relates to a display unit constituting a video display device and a brightness adjusting device for adjusting the brightness of each light emitting element of the display unit.
映像表示装置は一般に、マトリクス状に敷き詰められた複数の表示ユニットから構成されており、また各表示ユニットはＬＥＤ素子や有機ＥＬ素子などの発光素子（ドット）が縦横に並んで構成され、画素ひいては画像を構成している。各発光素子によるドット輝度は個々に特性が異なるため、無補正で点灯すると映像はざらつきが生じた表示となる。 An image display device is generally composed of a plurality of display units laid out in a matrix, and each display unit is composed of light emitting elements (dots) such as LED elements and organic EL elements arranged vertically and horizontally. The image is composed. Since the dot luminance by each light emitting element has different characteristics, if the light is lit without correction, the image is displayed with roughness.
従来の輝度調整装置として、モジュール単位またはドット単位の発光素子の輝度をデジタルカメラにより測定し、この測定した輝度分布に基づいて輝度を平均化するために必要な輝度調整マスクデータを作成して記憶し、表示装置の点灯に際しては、記憶した輝度調整マスクデータを輝度調整手段に伝送して、各位置の発光素子の輝度が平均化するよう自動調整するようにしたものが知られている。（特許文献１参照）
一方で、表示ユニットの面輝度は輝度計などの絶対輝度（cd/m2）計測手段によってオ
フライン計測した後、調整がなされていた。
As a conventional brightness adjustment device, the brightness of light emitting elements in module units or dot units is measured with a digital camera, and brightness adjustment mask data necessary to average the brightness based on the measured brightness distribution is created and stored. When the display device is turned on, it is known that the stored brightness adjustment mask data is transmitted to the brightness adjusting means so that the brightness of the light emitting elements at each position is automatically adjusted. (See Patent Document 1)
On the other hand, the surface luminance of the display unit was adjusted after being measured offline by an absolute luminance (cd / m 2 ) measuring means such as a luminance meter.
従来の輝度調整装置は、発光素子のような発光デバイス単位の輝度調整であるドット輝度調整機能と、表示ユニット単位の輝度調整である面輝度調整機能が分離されており、非効率的な調整工程となっていた。
従来の方法として、面輝度調整をドット輝度の平均（または総和）によって行い、調整工程の効率化を図ったものはあった。しかし、デジタルカメラから得られる画像は様々な補正手法により、同一画像内では精度良い輝度比較が可能であるが、異なる画像間のばらつき（デジタルカメラの繰り返し性能）は補正が困難であった。
The conventional brightness adjustment device separates the dot brightness adjustment function, which is the brightness adjustment for each light emitting device such as a light emitting element, and the surface brightness adjustment function, which is the brightness adjustment for each display unit, and is an inefficient adjustment process. It was.
As a conventional method, there has been one in which surface luminance adjustment is performed by the average (or sum) of dot luminances to improve the efficiency of the adjustment process. However, an image obtained from a digital camera can be accurately compared in brightness within the same image by various correction methods, but it is difficult to correct variations between different images (repetitive performance of the digital camera).
また、従来の方法は、一括輝度調整可能な最大単位が表示ユニットであったため、複数の表示ユニットで構成される映像表示装置の場合は、輝度調整の工程に多大な時間を要していた。
さらに、最近の映像表示装置の高画質化の要望により、従来の方法よりも、輝度均一性の高い輝度調整装置が求められている。
Further, in the conventional method, the maximum unit capable of batch luminance adjustment is the display unit. Therefore, in the case of a video display device constituted by a plurality of display units, a great amount of time is required for the luminance adjustment process.
Furthermore, due to the recent demand for higher image quality of video display devices, there is a need for a brightness adjusting device with higher brightness uniformity than conventional methods.
この発明は、上記の問題を解決するものであり、輝度調整時間を短縮する、あるいは従来の方法よりも高精度に輝度調整することができる輝度調整装置を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to solve the above-described problem, and to provide a brightness adjusting device capable of shortening the brightness adjusting time or adjusting the brightness with higher accuracy than the conventional method.
この発明の輝度調整装置は、映像表示装置を構成している表示ユニットに対して、輝度計測用のパターン画像を表示して、表示ユニットに表示されたパターン画像を撮影するパターン画像撮影手段と、このパターン画像撮影手段により撮影されたパターン画像から表示ユニットの各発光素子の輝度を算出する輝度算出手段と、この輝度算出手段で算出され
た輝度値の配光特性を補正する手段と、発光素子毎の輝度ばらつきを調整するドット輝度調整手段と、このドット輝度調整手段による輝度ばらつき調整後の表示ユニットの面輝度を計測する絶対輝度計測手段と、この絶対輝度計測手段による輝度に基づき表示ユニットの面輝度を調整する面輝度調整手段と、パターン画像撮影手段および絶対輝度計測手段を所定の位置に移動させるための一軸方向移動手段とを備えたものである。
The brightness adjusting device according to the present invention comprises a pattern image photographing means for displaying a pattern image for luminance measurement on the display unit constituting the video display device, and photographing the pattern image displayed on the display unit, Luminance calculating means for calculating the luminance of each light emitting element of the display unit from the pattern image photographed by the pattern image photographing means, means for correcting the light distribution characteristic of the luminance value calculated by the luminance calculating means, and the light emitting element Dot luminance adjusting means for adjusting the luminance variation for each, an absolute luminance measuring means for measuring the surface luminance of the display unit after adjusting the luminance variation by the dot luminance adjusting means, and the display unit based on the luminance by the absolute luminance measuring means. Surface brightness adjusting means for adjusting surface brightness, pattern image photographing means, and absolute brightness measuring means for moving to a predetermined position Those with an axial moving means.
この発明の輝度調整装置は、表示ユニットを複数組み合わせて映像表示装置を構成し、複数の表示ユニットに跨るパターン画像を表示して、パターン画像を撮影するパターン画像撮影手段と、このパターン画像撮影手段により撮影されたパターン画像から複数表示ユニットの輝度もしくは複数表示ユニットに跨る各発光素子の輝度を計測する輝度算出手段と、この輝度算出手段で算出された輝度値の配光特性を補正する手段と、発光素子毎の輝度ばらつきを調整するドット輝度調整手段と、このドット輝度調整手段による輝度ばらつき調整後の複数の表示ユニットの面輝度を計測する絶対輝度計測手段と、この絶対輝度計測手段による輝度に基づき複数の表示ユニットの面輝度を調整する面輝度調整手段とを備えたものである。 A brightness adjusting apparatus according to the present invention comprises a pattern image photographing unit configured to compose a video display device by combining a plurality of display units, display a pattern image straddling the plurality of display units, and photograph the pattern image, and the pattern image photographing unit Brightness calculating means for measuring the brightness of a plurality of display units or the brightness of each light emitting element straddling the plurality of display units from the pattern image photographed by the above, and means for correcting the light distribution characteristic of the brightness value calculated by the brightness calculating means; , Dot luminance adjusting means for adjusting the luminance variation for each light emitting element, absolute luminance measuring means for measuring the surface luminance of the plurality of display units after the luminance variation adjustment by the dot luminance adjusting means, and luminance by the absolute luminance measuring means And a surface brightness adjusting means for adjusting the surface brightness of the plurality of display units.
この発明によれば、ドット輝度調整と面輝度調整を一括調整可能であるため、調整工程が簡素化される。また、画面の輝度均一性が向上する。 According to the present invention, since the dot luminance adjustment and the surface luminance adjustment can be collectively performed, the adjustment process is simplified. In addition, the brightness uniformity of the screen is improved.
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１に係る輝度調整装置を図１〜図５に基づいて説明する。
図１は輝度調整装置の全体構成図、図２は輝度調整装置における輝度計測部の設置位置を示す図である。
図１において、制御用計算機１には、モニタ２および調整パラメータ入力部３が接続され、操作者はモニタ２に表示されるアプリケーションツールを見ながら、調整パラメータ入力部３からパラメータの入力を行う。この制御用計算機１には、輝度計測部４で計測された輝度を算出する輝度算出手段１１、および輝度計測部４で計測したドット輝度にシェーディング補正、カメラレンズの歪補正、発光素子の配光特性補正など様々な補正を適用
する配光特性補正手段１２を有している。
A brightness adjusting apparatus according to
FIG. 1 is an overall configuration diagram of the brightness adjusting device, and FIG. 2 is a diagram illustrating an installation position of a brightness measuring unit in the brightness adjusting device.
In FIG. 1, a
輝度計測部４は、デジタルカメラで構成されるパターン画像撮影手段４１と、輝度計で構成される絶対輝度計測手段４２を有する。パターン画像撮影手段４１は後述する表示ユニット８に表示されるパターン画像を撮影しその輝度を計測する。また絶対輝度計測手段４２は表示ユニット８に表示されるパターン画像の輝度を計測する。これらパターン画像撮影手段４１と絶対輝度計測手段４２は固定用ステージ５に固定され、この固定用ステージ５は一軸方向移動手段６により一軸方向（⇔）に移動するようになっている。
The luminance measuring unit 4 includes a pattern
一軸方向移動手段６は、図２に示すようにステッピングモータ６１とベルト６２により構成され、ベルト６２に固定用ステージ５を取り付けて、固定用ステージ５に固定されたパターン画像撮影手段４１と絶対輝度計測手段４２を一軸方向に移動する。図２（ａ）は絶対輝度計測手段（輝度計）４２で表示ユニット８の表示パターンの輝度を計測している正面図、図２（ｂ）はパターン画像撮影手段（デジタルカメラ）４１で表示ユニット８の表示パターンを撮影して輝度を計測している正面図である。
As shown in FIG. 2, the uniaxial moving means 6 includes a
制御用計算機１には、表示制御器７が接続されており、輝度計測部４と同期をとりながら表示ユニット８の表示パターンを変更する。また、表示制御器７には、発光素子の輝度調整であるドット輝度調整手段７１と、表示ユニット８の輝度調整である面輝度調整手段７２を有している。表示制御器７からの制御によりパターン画像が表示される表示ユニット８は、ＬＥＤ素子や有機ＥＬ素子などの発光素子（ドット）が縦横に並んで構成され、画素ひいては画像を構成している。そして、表示制御器７と表示ユニット８とで映像表示装置９が構成されている。
A display controller 7 is connected to the
輝度計測部４のパターン画像撮影手段４１と絶対輝度計測手段４２は、表示ユニット８に表示されるパターン画像に伴って輝度の計測をおこなうが、いずれも表示ユニット８の正面からの計測が望ましい。
しかし表示ユニット８がスクリーンなどで構成され、天吊り式にして見上げ角が生じる場合のように、輝度計測部４による正面からの計測が難しい場合は、図２（ｃ）の側面図に示すように、スクリーン仕様によって決まる一意の角度（θ）からの計測が望ましいため、輝度計測部４は一軸方向に移動する一軸方向移動手段６に取り付けられている。角度（θ）はスクリーンの設置位置によって決まるため、同一スクリーンに対しては不変である（正面調整であればθ＝０[deg]）。図２は表示ユニット８と輝度計測部４の位置関係
を示している。
The pattern
However, when it is difficult to measure from the front by the luminance measuring unit 4 as in the case where the
さらに、絶対輝度計測手段（輝度計）４２は測定角度が非常に狭く、一般には最大で2
度程度と思われる。加えて計測法の特性上，測定角度内に光源以外のエリアが含まれると意図しない計測値が得られる。従って、絶対輝度計測手段（輝度計）４２により表示ユニット８の輝度を一意の角度（θ）から計測する場合は、図３（ａ）に示すように、表示ユニット８の中心と絶対輝度計測手段（輝度計）４２のレンズ中心を直線で結ぶように計測されることが望ましい。そのため，絶対輝度計測手段（輝度計）４２の設置位置はほぼ一意に決まる。
一方、表示ユニット８の中心と絶対輝度計測手段（輝度計）４２のレンズ中心がずれた場合は、図３（ｂ）に示すようになって、正確な輝度を計測できなくなる。
Further, the absolute luminance measuring means (luminance meter) 42 has a very narrow measuring angle, generally 2 at the maximum.
It seems to be a degree. In addition, due to the characteristics of the measurement method, unintended measurement values can be obtained if an area other than the light source is included within the measurement angle. Therefore, when the luminance of the
On the other hand, when the center of the
次に、この発明の実施の形態１における輝度調整装置によって、ドット輝度および面輝度の一括調整を行なう場合の動作を、図４および図５に基づいて説明する。
図４は実施の形態１の調整ライン立ち上げ工程のフローチャート、図５は輝度調整工程のフローチャートを示し、これらのフローは実際の調整では連続して行なわれる。
まず、図４の調整ライン立ち上げ工程は、調整ライン立ち上げ時に一度だけ実施する工
程で、表示ユニット８の面輝度を目標値に近づけるための前調整である。
Next, the operation in the case where the dot luminance and the surface luminance are collectively adjusted by the luminance adjusting apparatus according to
FIG. 4 is a flowchart of the adjustment line startup process of the first embodiment, and FIG. 5 is a flowchart of the brightness adjustment process. These flows are performed continuously in actual adjustment.
First, the adjustment line startup process of FIG. 4 is a process that is performed only once when the adjustment line is started up, and is a pre-adjustment for bringing the surface brightness of the
映像表示装置９の表示制御器７は表示ユニット８のドット毎に輝度を補正するためのデータを有している。図４において、ステップＳ１１は、表示制御器７から表示ユニット８に全て同じ補正データを供給し、その補正データで表示ユニット８を点灯させる。補正量が全て同じ数値であれば、輝度は無補正であるため表示ユニット８の輝度はドット毎にばらつくことになる。ステップＳ１２は、絶対輝度計測手段（輝度計）４２で点灯された表示ユニット８の面輝度を計測する。面輝度はドット毎にばらついた状態で計測される。ステップＳ１３は、絶対輝度計測手段（輝度計）４２で計測した表示ユニット８の面輝度が目標面輝度を満たしているかを判断する。ステップＳ１３において、目標面輝度を満たしていなければ（ＮＯ）、ステップＳ１４において、当初の補正データに式（１）を適用して、補正データを調整する。
ただし、式（１）はドット補正値が各ドットの発光強度に線形に作用する場合に成り立つ。ドット補正値と発光素子の発光強度の間に線形性が成り立たない場合には、非線形要素を補正するための演算が必要となる。これ以降の説明においては、ドット補正値と発光強度の間に線形性が成り立つと仮定する。
ステップＳ１１〜Ｓ１４は、表示ユニット８の面輝度が目標面輝度を満たすまで繰り返す。ステップＳ１３において、表示ユニット８の面輝度が目標面輝度を満たせば（ＹＥＳ）、ステップＳ１５でそのときの補正データをターゲット補正データとして制御用計算機１のメモリに格納しておく。
However, equation (1) holds when the dot correction value acts linearly on the emission intensity of each dot. When linearity does not hold between the dot correction value and the light emission intensity of the light emitting element, calculation for correcting the nonlinear element is required. In the following description, it is assumed that linearity is established between the dot correction value and the light emission intensity.
Steps S11 to S14 are repeated until the surface brightness of the
次に図５の輝度調整工程において、ステップＳ２１は図４に示した調整ライン立ち上げ工程で得られたターゲット補正値を制御用計算機１のメモリから表示制御器７に与えて、被調整表示ユニット８にパターン画像を点灯させる。ステップＳ２２は、点灯させた表示ユニット８のパターン画像をパターン画像撮影手段（デジタルカメラ）４１で撮影し、制御用計算機１の輝度算出手段１１で各ドットの輝度を算出して、ドット輝度ばらつきを計測する。ステップＳ２３は、制御用計算機１の配光特性補正手段１２により、計測したドット輝度にシェーディング補正、カメラレンズの歪補正、発光素子の配光特性補正など様々な補正を適用する。
Next, in the luminance adjustment step of FIG. 5, step S21 gives the target correction value obtained in the adjustment line start-up step shown in FIG. 4 from the memory of the
ステップＳ２４は、これらの配光特性補正がなされたドット輝度から、ばらつきを補正するデータを式（２）によって作成し、制御用計算機１の補正データ用のメモリに格納する（Ｋimgはデジタルカメラのイメージセンサに依存する定数）。
ステップＳ２５は、ドット輝度ばらつき補正データを、制御用計算機１から表示制御器７に与えて、表示制御器７のドット輝度調整手段７１により表示ユニット８の各発光素子（ドット）の輝度ばらつきを調整する。ステップＳ２６は、絶対輝度計測手段（輝度計）４２により、ドット輝度調整手段７１による輝度ばらつき調整後の表示ユニット８の面輝度を計測する。ステップＳ２７は、絶対輝度計測手段（輝度計）４２で計測した表示ユニ
ット８の面輝度が目標面輝度を満たしているかを判断する。図４の調整ライン立上げ工程で表示ユニット８の面輝度は一旦目標面輝度を満たしていたが、図５の輝度調整工程でドット輝度を調整したために、目標輝度に満たない場合、あるいは目標輝度により大きすぎる場合がある。そのため、ステップＳ２７は、再度表示ユニット８の面輝度が目標面輝度を満たしているか判断している。
In step S25, the dot luminance variation correction data is given from the
ステップＳ２７において、目標面輝度を満たしていなければ（ＮＯ）、ステップＳ２８において、表示ユニット８の平均輝度（面輝度）はほぼ変わらないが、面輝度が要求仕様を満たすまで、式（３）による補正値変更を行なって面輝度調整を行なう。すなわち、面輝度が要求仕様を満たすまで、ステップＳ２２〜Ｓ２８において、式（３）による補正値変更と面輝度計測を繰り返す。こうしてステップＳ２７において、表示ユニット８の面輝度が目標面輝度を満たした場合（ＹＥＳ）は、輝度調整は完了となる。
なお、上記動作において、パターン画像撮影手段（デジタルカメラ）４１および絶対輝度計測手段（輝度計）４２は、表示ユニット８の正面に来るように一軸方向移動手段６によって移動を繰り返す。
以上のように、実施の形態１の輝度調整装置は、同装置内にパターン画像撮影手段（デジタルカメラ）４１と絶対輝度計測手段（輝度計）４２の両方を備え、表示ユニット８のドット輝度調整と面輝度調整を一括調整可能にしているため、調整工程が簡素化される。
In the above operation, the pattern image photographing means (digital camera) 41 and the absolute luminance measuring means (luminance meter) 42 are repeatedly moved by the uniaxial moving means 6 so as to come to the front of the
As described above, the brightness adjusting apparatus of the first embodiment includes both the pattern image photographing means (digital camera) 41 and the absolute brightness measuring means (luminance meter) 42 in the apparatus, and adjusts the dot brightness of the
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２に係る輝度調整装置を図６〜図９に基づいて説明する。
実施の形態２における輝度調整装置の全体構成図は、図１に示すものとほぼ同じであるが、被計測部の個所の構成が実施の形態１と異なる。この異なる個所の概念図を示したのが図６に示す構成図である。
Next, a brightness adjusting apparatus according to
The overall configuration diagram of the brightness adjusting apparatus in the second embodiment is almost the same as that shown in FIG. 1, but the configuration of the portion to be measured is different from that in the first embodiment. FIG. 6 is a configuration diagram showing a conceptual diagram of these different locations.
図６において、制御用計算機１には表示制御器７が接続されており、輝度計測部４と同期をとりながら表示ユニット８のパターン画像を変更する。輝度計測部４のパターン画像撮影手段（デジタルカメラ）４１は表示ユニット８のパターン画像に合わせて計測をおこなう。その際、表示ユニット８の周囲に基準光源１０を設置し、パターン画像撮影手段（デジタルカメラ）４１で表示ユニット８を撮影する際に同一画像内に収める。ただし、基準光源１０は、輝度計測の外乱とならぬように表示ユニット８から遮蔽するか、表示ユニット８から一定以上の距離をおき、また平均化するために数個設けるなどの配慮が必要である。
In FIG. 6, a display controller 7 is connected to the
図７はパターン画像撮影手段（デジタルカメラ）４１で表示ユニット８と基準光源１０を同一画像内に収めている状態の図であり、画角の広いパターン画像撮影手段（デジタルカメラ）４１で表示ユニット８と基準光源１０を同時に撮影する。
パターン画像撮影手段（デジタルカメラ）４１により表示ユニット８の輝度を一意の角度（θ）から計測する場合は、図７に示すように、表示ユニット８の中心とパターン画像撮影手段（デジタルカメラ）４１のレンズ中心を直線で結ぶように計測されることが望ましい。
FIG. 7 is a diagram showing a state in which the
When the luminance of the
次に、この発明の実施の形態２における輝度調整装置によって、ドット輝度および面輝度の一括調整を行なう場合の動作を、図８および図９に基づいて説明する。
図８は実施の形態２の調整ライン立ち上げ工程のフローチャート、図９は輝度調整工程のフローチャートを示し、これらのフローは実際の調整では連続して行なわれる。
まず、図８の調整ライン立ち上げ工程は、調整ライン立ち上げ時に一度だけ実施する工程で、表示ユニット８の面輝度を目標値に近づけるための前調整である。
実施の形態２の映像表示装置の輝度調整装置は、デジタルカメラと輝度計による輝度計測部４は調整ライン立ち上げ工程でのみ用い、輝度調整工程においての面輝度計測は、デジタルカメラのみによる計測値を用いる。
Next, the operation in the case where the dot brightness and the surface brightness are collectively adjusted by the brightness adjusting apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 8 is a flowchart of the adjustment line start-up process according to the second embodiment, and FIG. 9 is a flowchart of the brightness adjustment process. These flows are continuously performed in actual adjustment.
First, the adjustment line startup process of FIG. 8 is a process that is performed only once when the adjustment line is started up, and is a pre-adjustment for bringing the surface brightness of the
In the brightness adjustment device of the video display device according to the second embodiment, the brightness measurement unit 4 using the digital camera and the brightness meter is used only in the adjustment line start-up process, and the surface brightness measurement in the brightness adjustment process is a measurement value using only the digital camera. Is used.
映像表示装置９の表示制御器７は表示ユニット８のドット毎に輝度を補正するためのデータを有している。図８において、ステップＳ３１は、表示制御器７から表示ユニット８に全て同じ補正データを供給し、その補正データで表示ユニット８にパターン画像を点灯させる。補正量が全て同じ数値であれば、輝度は無補正であるため表示ユニット８の輝度はドット毎にばらつくことになる。ステップＳ３２は、パターン画像撮影手段（デジタルカメラ）４１で点灯された表示ユニット８を撮影し、制御用計算機１の輝度算出手段１１で各ドットの輝度を算出して表示ユニット８の面輝度を計測する。面輝度はドット毎にばらついた状態で計測される。ステップＳ３３は、パターン画像撮影手段（デジタルカメラ）４１で撮影されたドット輝度のばらつきを補正するデータを作成する。
The display controller 7 of the video display device 9 has data for correcting the luminance for each dot of the
ステップＳ３４は、ドット輝度ばらつき補正データを、制御用計算機１から表示制御器７に与えて、表示制御器７のドット輝度調整手段７１により表示ユニット８の各発光素子（ドット）の輝度ばらつきを調整する。ステップＳ３５は、絶対輝度計測手段（輝度計）４２により、ドット輝度調整手段７１による輝度ばらつき調整後の表示ユニット８の面輝度を計測する。ステップＳ３６は、絶対輝度計測手段（輝度計）４２で計測した表示ユニット８の面輝度が目標面輝度を満たしているかを判断する。
In step S34, the dot luminance variation correction data is given from the
ステップＳ３６において、目標面輝度を満たしていなければ（ＮＯ）、ステップＳ３７において、当初の補正データに式（３）を適用して、補正データを調整する。ステップＳ３１〜Ｓ３７は、表示ユニット８の面輝度が目標面輝度を満たすまで繰り返す。ステップＳ３６において、表示ユニット８の面輝度が目標面輝度を満たせば（ＹＥＳ）、ステップＳ３８でそのときの補正データをターゲット補正データとして制御用計算機１のメモリに格納しておく。
In step S36, if the target surface luminance is not satisfied (NO), in step S37, the correction data is adjusted by applying equation (3) to the original correction data. Steps S31 to S37 are repeated until the surface brightness of the
ステップＳ３９は、このときの表示ユニット８の面輝度および基準光源１０の輝度をパターン画像撮影手段（デジタルカメラ）４１によって計測する。パターン画像撮影手段（デジタルカメラ）４１による表示ユニット８の面輝度計測はドット輝度計測の拡張であり、表示ユニット８内の全てのドット輝度の総和を求めることで算出が可能である。パターン画像撮影手段（デジタルカメラ）４１によって計測した表示ユニット８の面輝度Ｓｒｅｆを制御用計算機１内のメモリに保存しておく。また基準光源１０は計測対象の輝度および光の波長を揃えるため、表示ユニット８に実装されている発光素子と同種の光源を用いると良い。本工程では表示ユニット８のドット毎のばらつき調整と面輝度調整が同時になされる。
In step S39, the surface brightness of the
次に図９の輝度調整工程において、ステップＳ４１は図８に示した調整ライン立ち上げ工程で得られたターゲット補正値を制御用計算機１のメモリから表示制御器７に与えて、被調整表示ユニット８にパターン画像を点灯させる。ステップＳ４２は、点灯させた表示ユニット８のパターン画像をパターン画像撮影手段（デジタルカメラ）４１で撮影し、制御用計算機１の輝度算出手段１１で各ドットの輝度を算出して、ドット輝度ばらつきを計測する。ステップＳ４３は、制御用計算機１の配光特性補正手段１２により、計測したドット輝度にシェーディング補正、カメラレンズの歪補正、発光素子の配光特性補正など様々な補正を適用する。
Next, in the luminance adjustment step of FIG. 9, step S41 gives the target correction value obtained in the adjustment line start-up step shown in FIG. 8 from the memory of the
ステップＳ４４は、これらの配光特性補正がなされたドット輝度から、ばらつきを補正するデータを式（２）によって作成し、制御用計算機１の補正データ用のメモリに格納する。ステップＳ４５は、ドット輝度ばらつき補正データを、制御用計算機１から表示制御器７に与えて、表示制御器７のドット輝度調整手段７１により表示ユニット８の各発光素子（ドット）の輝度ばらつきを調整する。ステップＳ４６は、パターン画像撮影手段（デジタルカメラ）４１により、ドット輝度調整手段７１による輝度ばらつき調整後の表示ユニット８の平均の面輝度および基準光源１０の輝度を計測する。
In step S44, data for correcting the variation is created from the dot luminance subjected to the light distribution characteristic correction according to the equation (2) and stored in the correction data memory of the
ステップＳ４７は、基準光源１０の計測輝度に基づいて表示ユニット８の面輝度の計測値を補正する。一般に、パターン画像撮影手段（デジタルカメラ）４１の画像は異なる画像間のばらつき（デジタルカメラの繰り返し性能）を補償することが困難である。そこで表示ユニット８の面輝度計測の際には、基準光源１０の光を同一の画像内に撮影し、基準光源１０による面輝度の補正を行う。
調整ライン立ち上げ工程で計測される基準光源１０の輝度をＢｒｅｆ、輝度調整工程で計測される基準光源１０の輝度をＢとすると、補正がなされた表示ユニット８の面輝度は式（４）によって表すことができる。
When the brightness of the reference light source 10 measured in the adjustment line startup process is B ref and the brightness of the reference light source 10 measured in the brightness adjustment process is B, the surface brightness of the corrected
ステップＳ４８は、ステップＳ４７で補正された表示ユニット８の面輝度と図８のステップＳ３９で計測された目標の面輝度Ｓｒｅｆを比較し、目標面輝度Ｓｒｅｆを満たしているかを判断する。図８の調整ライン立上げ工程で表示ユニット８の面輝度は一旦目標面輝度を満たしていたが、図９の調整工程でドット輝度を調整したために、目標輝度に満たない場合、あるいは目標輝度により大きすぎる場合がある。そのため、ステップＳ４８は、再度表示ユニット８の面輝度が目標面輝度を満たしているか判断している。
Step S48 compares the face luminance and a target face luminance S ref measured in step S39 in FIG. 8 of the corrected
ステップＳ４８において、目標面輝度を満たしていなければ（ＮＯ）、ステップＳ４９において、表示ユニット８の平均輝度（面輝度）はほぼ変わらないが、面輝度が要求仕様を満たすまで、式（３）による補正値変更を行なって面輝度調整を行なう。すなわち、面輝度が要求仕様を満たすまで、ステップＳ４２〜Ｓ４９において、式（３）による補正値変更と面輝度計測を繰り返す。こうしてステップＳ４８において、表示ユニット８の面輝度が目標面輝度を満たした場合（ＹＥＳ）は、輝度調整は完了となる。
In step S48, if the target surface luminance is not satisfied (NO), in step S49, the average luminance (surface luminance) of the
この実施の形態２の輝度調整装置は、デジタルカメラ４１によって表示ユニット８の輝度計測を行う際に、同一画像内に表示ユニット８と基準光源１０を収めることによって異なる画像間の補正をすることにより、輝度計での絶対輝度計測工程をデジタルカメラ４１によって代替することが可能となり、輝度調整時間を短縮することができる。
すなわち、輝度調整工程では絶対輝度計測手段（輝度計）４２による面輝度計測は不要のため、一軸方向移動手段６による物理的移動を伴わず、調整時間の短縮が実現される。
The brightness adjusting apparatus according to the second embodiment corrects between different images by placing the
That is, in the luminance adjustment step, the surface luminance measurement by the absolute luminance measuring means (luminance meter) 42 is not necessary, so that the adjustment time can be shortened without being physically moved by the uniaxial moving means 6.
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３に係る輝度調整装置を図１０〜図１２に基づいて説明する。
実施の形態１および実施の形態２の輝度調整装置は、輝度の調整単位が表示ユニット８であったが、映像表示装置は複数の表示ユニットで構成されるため、映像表示装置全面の輝度調整には長時間を要していた。そこで、実施の形態３における輝度調整装置は、映像
表示装置全面を一度に、あるいは映像表示装置をいくつかの調整範囲に分割して複数の表示ユニットを同時に輝度調整するようにしたものである。
Next, a brightness adjusting apparatus according to
In the brightness adjusting apparatuses according to the first and second embodiments, the brightness adjustment unit is the
実施の形態３における輝度調整装置の全体構成図は、図１および図６に示すものとほぼ同じであるが、輝度計測部４のパターン画像撮影手段（デジタルカメラ）４１は、複数の表示ユニット８を同時に撮影するように配置する。その他の構成は実施の形態１と同じに付き、説明を省略する。
近年、表示ユニット８はスクリーンの高精細化により表示画素の空間周波数（単位長に含まれる画素数（繰り返しパターン数））が上がったため、パターン画像撮影手段（デジタルカメラ）４１による輝度調整は図１０に示すように十分にズームを効かせる必要がある。
The overall configuration diagram of the brightness adjusting apparatus according to the third embodiment is almost the same as that shown in FIGS. 1 and 6, but the pattern image photographing means (digital camera) 41 of the brightness measuring unit 4 includes a plurality of
In recent years, the
図１０は点灯している発光素子をパターン画像撮影手段（デジタルカメラ）４１で撮影して、その輝度を計測した場合の図で、図１０（ａ）はズームしていない場合、図１０（ｂ）はズームした場合を示している。この図１０から分かるようにズームした場合は、デジタルカメラのイメージセンサによるサンプリング間隔は狭くなり、サンプリング数は増加して輝度調整精度の向上につながる。
一方、ズームを効かせることは調整範囲を小さくすることになるため、デジタルカメラの物理的移動が必要となり調整効率が悪化する。このように調整範囲の狭範囲化と輝度調整精度の向上というトレードオフが生じる。
FIG. 10 is a diagram in the case where the light-emitting element that is lit is photographed by the pattern image photographing means (digital camera) 41 and the luminance is measured. FIG. ) Indicates a zoomed case. As can be seen from FIG. 10, when the zooming is performed, the sampling interval by the image sensor of the digital camera is narrowed, and the number of samplings is increased, leading to improvement in luminance adjustment accuracy.
On the other hand, since applying the zoom reduces the adjustment range, the physical movement of the digital camera is required and the adjustment efficiency deteriorates. Thus, there is a trade-off between narrowing the adjustment range and improving the brightness adjustment accuracy.
そこで、実施の形態３の発明は、ズームの代わりに、図１１（青色発光素子の輝度調整例）に示すように、発光素子の点灯を間引き、デジタルカメラのデフォーカシングによって空間周波数を低下させる。図１１は、間引き点灯とデフォーカスを組み合わせて、デジタルカメラのイメージセンサでドット輝度を計測した例である。
図１１において、実線は焦点が合っている場合の輝度分布、点線はデフォーカシング（焦点が合っていない）した場合の輝度分布である。このように空間周波数の低下はイメージセンサによるサンプリング点の増加を意味するため、輝度調整精度が向上される。
Therefore, in the invention of
In FIG. 11, the solid line is the luminance distribution when the focus is achieved, and the dotted line is the luminance distribution when the focus is defocused (not focused). Thus, since the decrease in the spatial frequency means an increase in sampling points by the image sensor, the luminance adjustment accuracy is improved.
図１２は発光素子の点灯の間引き例を示し、図１２（ａ）は複数の表示ユット８で構成された映像表示装置９の全体または一部を示し、図１２（ｂ）は単一の表示ユニット８を示している。図１２（ｂ）に示すように、表示ユニット８の表示素子を間引く場合は、単一画素８１（４個の表示素子で構成）の点灯行と非点灯行が交互になるように、また点灯列と非点灯列が交互になるようにして、点灯される発光素子の間隔が均一になるようにする。
発光素子を間引いて点灯すると、全ての発光素子のドット輝度計測を網羅するためには複数毎の画像情報を重ね合わせる必要がある。
FIG. 12 shows an example of thinning the light emitting element, FIG. 12A shows the whole or a part of the video display device 9 composed of a plurality of
When the light emitting elements are thinned and turned on, in order to cover the dot luminance measurement of all the light emitting elements, it is necessary to superimpose a plurality of pieces of image information.
そこで、実施の形態２で説明したように、基準光源１０を同時に計測することで異なる画像間の輝度を補正する。一枚目に計測した基準光源１０の輝度をＢｒｅｆ、ｎ枚目に計測した基準光源の輝度をＢｎとすると、輝度補正係数（ｒ）は式（５）によって表現される。
この実施の形態３では、表示素子の間引き点灯を行うことで、撮影する画像枚数が増加
するが、一括調整する範囲を広げることができるため、一軸方向移動手段６による輝度計測部４の物理的移動が不要となり、調整時間が短縮される。
Therefore, as described in the second embodiment, the luminance between different images is corrected by simultaneously measuring the reference light source 10. If the luminance of the reference light source 10 measured for the first image is B ref and the luminance of the reference light source measured for the nth image is B n , the luminance correction coefficient (r) is expressed by equation (5).
In the third embodiment, the number of images to be captured is increased by performing the thinning-out lighting of the display element. However, since the range of batch adjustment can be expanded, the physicality of the luminance measuring unit 4 by the uniaxial moving means 6 is increased. The movement becomes unnecessary and the adjustment time is shortened.
実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４に係る輝度調整装置を図１３〜図１４に基づいて説明する。
実施の形態４の発明は、映像表示装置の輝度を調整する装置としてパターン画像撮影手段（デジタルカメラ）４１を備え、輝度計測・輝度調整を繰り返すことで、輝度均一性を向上するフィードバック輝度調整を行うようにしたもので、その構成は図１及び図６と同じである。映像表示装置９の発光素子は様々で、厳密な発光特性モデルの作成は困難である。そこで、フィードバックのなかでも厳密なモデルが不要な比例フィードバックにより補正値を算出する。
Embodiment 4 FIG.
Next, a brightness adjusting apparatus according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIGS.
The invention of the fourth embodiment includes a pattern image photographing means (digital camera) 41 as a device for adjusting the luminance of the video display device, and performs feedback luminance adjustment to improve luminance uniformity by repeating luminance measurement and luminance adjustment. The configuration is the same as in FIGS. 1 and 6. The light emitting elements of the image display device 9 are various, and it is difficult to create a precise light emission characteristic model. Therefore, the correction value is calculated by proportional feedback that does not require a strict model among the feedbacks.
比例フィードバックによる輝度調整工程のフローチャートを図１３に示す。図１３において、ステップＳ５１は均一補正データで表示ユニット８にパターン画像を点灯する。このとき、表示ユニット８の面輝度が映像表示装置の要求仕様を満たすようにしておく。ステップＳ５２は、パターン画像撮影手段（デジタルカメラ）４１によって表示ユニット８のパターン画像を撮影し、ドット輝度計測をする。このとき、基準光源１０も同一画像内に収めておく。次にステップＳ５３は、計測したドット輝度にシェーディング補正、カメラレンズの歪補正、発光素子の配光特性補正など様々な補正を適用する。
ステップＳ５４は、これらの配光特性補正がなされたドット輝度の平均値を求める。ドット輝度の平均値が目標輝度値となるため、実施の形態３のように一括調整するドット数が多いことが望ましい。ステップＳ５５とステップＳ５６では、ステップＳ５２で計測したドット輝度ばらつきが条件を満たすまでフィードバック調整を繰り返す。
FIG. 13 shows a flowchart of the luminance adjustment process by proportional feedback. In FIG. 13, step S51 turns on a pattern image on the
In step S54, the average value of the dot luminances after the light distribution characteristic correction is obtained. Since the average value of dot luminance is the target luminance value, it is desirable that the number of dots to be collectively adjusted as in
ステップＳ５５およびステップＳ５６のフィードバック調整法のブロック線図を図１４に示す。図１４において、目標輝度値と補正輝度計測値の偏差を演算部５１に入力し、輝度補正値を算出する。この輝度補正値を用いて発光素子を点灯５２させ、点灯させた発光素子の輝度を計測５３する。この輝度計測値にはデジタルカメラの繰り返し誤差が含まれているため、基準光源１０の計測値によって式（５）を適用して輝度補正５４し、補正輝度計測値を得る。ここで、再び目標輝度値と補正輝度計測値の偏差を算出し、偏差が設定した閾値内に収束するまで繰り返す。なお、このブロック線図における処理制御はすべて制御用計算機１で行なわれる。
A block diagram of the feedback adjustment method of steps S55 and S56 is shown in FIG. In FIG. 14, the deviation between the target luminance value and the corrected luminance measurement value is input to the
このフィードバック調整による実際の輝度補正値は式（６）によって算出される。ただし、目標輝度値をＢritarg、補正輝度計測値をＢridet、ステップＳ５１で送信した補正
値をＲev、デジタルカメラの繰り返し補正係数をｒ、比例ゲインをＫｐとしている。（なお、比例ゲインはステップ応答法や限界感度法によって算出される。
このように実施の形態４の発明では、比例フィードバック制御により輝度調整を行なうから高精度に輝度調整ができる。 As described above, in the invention according to the fourth embodiment, since the luminance is adjusted by the proportional feedback control, the luminance can be adjusted with high accuracy.
１：制御用計算機 ２：モニタ
３：調整パラメータ入力部 ４：輝度計測部
５：固定用ステージ ６：一軸方向移動手段
７：表示制御器 ８：表示ユニット
９：映像表示装置 １０：基準光源
１１：輝度算出手段 １２：配光特性補正手段
４１：パターン画像撮影手段（デジタルカメラ）
４２：絶対輝度計測手段（輝度計、基準光源＋デジタルカメラ）
６１：モータ ６２：ベルト
７１：ドット輝度調整手段 ７２：面輝度調整手段
1: control computer 2: monitor 3: adjustment parameter input unit 4: luminance measurement unit 5: fixing stage 6: uniaxial moving means 7: display controller 8: display unit 9: video display device 10: reference light source 11: Luminance calculation means 12: Light distribution characteristic correction means 41: Pattern image photographing means (digital camera)
42: Absolute luminance measuring means (luminance meter, reference light source + digital camera)
61: Motor 62: Belt 71: Dot brightness adjusting means 72: Surface brightness adjusting means
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