JPH09198007A - 表示装置、輝度調整装置、輝度調整方法、及び輝度調整システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示装置を構成する表示素子間の輝度バラツ
キと表示素子内の画素輝度バラツキを低減し、均一な輝
度で駆動する表示装置と、そのバラツキを自動的に調整
する輝度調整装置を得る。 【解決手段】 輝度調整装置１４は表示装置１５に実装
された表示素子１から発した光を受光部である太陽電池
１７で検出して、輝度補正量判定手段で色毎輝度補正値
と画素毎輝度補正値を算出し、その結果に基づいて、表
示装置１５へ輝度補正値変更要求信号を送信する。表示
装置１５では色毎輝度補正値を表示素子１の点灯する色
毎のタイミングに同期して切り替えて表示素子１を駆動
制御するとともに、点灯信号の階調データと画素毎輝度
補正値に基づき画素毎に補正された階調データを演算し
て表示素子１に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、大型映像表示装
置の画面を構成する表示素子、表示素子内の画素の輝度
バラツキを低減して均一に駆動する表示装置及びその輝
度調整装置、並びに輝度調整方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に大型映像表示装置の画面を構成す
る表示素子は、同一の駆動条件で点灯させてもかなりの
輝度バラツキがあり、画質に悪影響を及ぼす。このた
め、駆動側で輝度バラツキを打ち消すような補正が必要
である。

【０００３】従来このような要求に応えるものとして、
例えば図１０に示すような輝度調整回路（特開平４−２
４７４９０号公報）が提案されている。図１０におい
て、１は赤、緑、青の蛍光体をマトリックスに配列した
蛍光表示管、２は一定の高圧が印加される陽極、３は放
出電子量を制御するシールド電極、４は走査信号が印加
されるＸグリッド（走査電極）、５は蛍光体の点灯／消
灯信号が印加されるＹグリッド（データ電極）、６は電
子を放出するフィラメント、７は走査信号をＸグリッド
４に供給する駆動回路、８は点灯／消灯信号をＹグリッ
ド５に供給する駆動回路、９は走査信号を作るＸグリッ
ドコントローラ、１０は点灯／消灯信号を作るＹグリッ
ドコントローラ、１１ＲはＲ（赤）用電圧調整回路、１
１ＧはＧ（緑）用電圧調整回路、１１ＢはＢ（緑）用電
圧調整回路、１２ＲはＲ用電圧調整回路のスイッチ回
路、１２ＧはＧ用スイッチ回路、１２ＢはＢ用スイッチ
回路、Ｖdは駆動電圧、Ｖhは陽極２に印加する高圧、Ｖ
kはフィラメント用電源、Ｖfはフィラメント用電圧、Ｖ
sはシールド電極３に印加するシールド電極駆動電圧で
ある。

【０００４】次に、図１０の輝度調整装置の動作につい
て説明する。蛍光表示管１はフィラメント６から放出さ
れた電子がＸ，Ｙグリッド４，５によって加速され陽極
２へ衝突して発光するもので、Ｘ，Ｙグリッド４，５を
駆動回路７，８およびコントローラ９，１０によって制
御することによって任意の表示をすることができる。
Ｘ，Ｙグリッド電極４，５の駆動回路７，８はそれぞれ
のコントロール信号に従って駆動電圧Ｖdをスイッチン
グしてＸ，Ｙグリッドに供給する。ここで蛍光表示管１
の輝度は、フィラメント６とＸ，Ｙグリッド４および
５、シールド電極３と陽極２の間の電圧に依存するが、
グリッド電極４，５に供給される駆動電圧Ｖdと陽極２
に印加される高圧Ｖhは一定とし、シールド電極３に供
給されるシールド電圧Ｖsの値を変えることで蛍光表示
管１の輝度を調整している。また図１０においては、
Ｒ，Ｇ，Ｂ各色毎の電圧調整回路１１Ｒ，１１Ｇ，１１
Ｂを備え、各電圧調整回路は駆動電圧Ｖdを抵抗で分圧
してスイッチ回路１２Ｒ，１２Ｇ，１２ＢがＯＮの時、
シールド電極３に各色毎のシールド電圧（Ｖr，Ｖg，Ｖ
b）を供給する。スイッチ回路１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ
はコントローラ１３によってＯＮ／ＯＦＦ制御され、Ｖ
r，Ｖg，Ｖbの３つの駆動電圧の中の１つがシールド電
極３に供給される。コントローラ１３は電圧調整回路１
１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの出力を時分割に切り替える。蛍
光表示管１の輝度は駆動電圧Ｖsが一定であっても色毎
に異なるのでこの様に色毎に切り替えて各々違う電圧値
としてシールド電極３に印加することで色毎の輝度調整
が可能となる。

【０００５】また、一般的にこのような表示装置の輝度
を調整する装置として、カメラ等を用いて測定する方法
（特開昭５９−１８０５８８号）公報が提案されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の表示装置の輝度
調整回路は以上のように構成されており、蛍光表示管の
色毎の平均の輝度が均一になるような調整を行なってい
る。しかしながら、その蛍光表示管を構成する画素間の
輝度にバラツキがあると画面にランダムな輝度ムラが残
ってしまう問題点があった。一方、輝度を調整する装置
においてはカメラの位置合わせが難しく、さらに装置が
大きくなり現地等での輝度調整作業が困難となる問題点
があった。

【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、画面を構成する表示素子同士の
色毎の輝度バラツキと表示素子内の画素毎の輝度バラツ
キの両者を低減し、輝度バラツキの少ない表示装置及び
その輝度調整装置、並びに輝度調整方法を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る表
示装置１５は、図２に示すように、まず各々の表示素子
に対して発光色と同数の色毎輝度補正値と、その表示素
子内にある全画素の数と同数の画素毎輝度補正値を書き
込んだ不揮発性メモリ３４を設け、画素毎の輝度調整が
できるように、画素輝度補正演算器３１により、輝度調
整装置１４から受けた点灯信号に含まれる画素単位の階
調データと、上記画素毎輝度補正値とに基づいて画素毎
に補正された階調データを演算して、表示素子（蛍光表
示管１）に出力する。また、蛍光表示管１の色毎の輝度
調整ができるように、Ｄ／Ａコンバーター３７が色毎輝
度補正値に基づいて出力する各色の電圧を、アナログス
イッチ３９が表示素子１の点灯する色のタイミングに同
期して切替えてシールド電極駆動部３６へ出力すること
により、表示素子の色毎の輝度補正を可能にする。

【０００９】請求項２の発明は、不揮発性メモリ３４へ
補正値を書込む時には、調整済判別用のパスワードも同
時に書込むようにし、このパスワードが書込まれていな
い時には、自動的に色毎輝度補正値と画素毎輝度補正値
をある値に初期化する手段を設けたものである。すなわ
ち、表示装置１５の電源立上げ時には不揮発性メモリ３
４内の調整済パスワードをチェックし、上記パスワード
が書込まれていなければ表示装置が新品と判断して、補
正値をある値に初期化して、輝度調整時間を短縮する。

【００１０】請求項３の発明は、輝度調整において、図
８に示す手順で画素毎輝度補正値を算出し、この画素毎
輝度補正値を不揮発性メモリ３４に書込むようにしたも
のである。すなわち、画素毎輝度補正値を、画素毎輝度
補正値をある一定の値にした状態（未補正の状態）で
の、その表示素子内にある各色毎の全画素の平均値輝度
になるような値に設定し、表示素子間のバラツキは画素
毎輝度補正値に反映させないことで、明るい画素からな
る表示素子の階調数が極端に小さくなるのを防ぐことが
可能となる。

【００１１】請求項４の発明に係る輝度調整装置は、表
示装置から発した光を検出する受光手段と、受光手段で
検出した光を電気的データに変換する光・電気変換手段
と、上記電気的データを基準の輝度値と比較して色毎輝
度補正値と画素毎輝度補正値を算出する輝度補正量算出
手段と、上記色毎輝度補正値と画素毎輝度補正値を表示
装置に送出する手段を備えたものである。

【００１２】請求項５の発明は、請求項４の輝度調整装
置において、図４に示すように受光部に表面積の広い太
陽電池１７を設け、表示素子の発した光を余すことなく
吸収するようにする。

【００１３】請求項６の発明は、蛍光表示管１内の中央
付近の画素１８ａと端付近の画素１８ｂを同一輝度で発
光させた時に、太陽電池からの出力電流が極力等しくな
るように、蛍光表示管１内を複数パート、例えば８パー
トに分割して蛍光表示管１個当りに８枚の太陽電池１７
を対応させて設けたものである。

【００１４】請求項７の発明は、ある画素１８が発した
光が複数の太陽電池１７に当ることがないように遮光板
３８を設けたものである。

【００１５】請求項８の発明は、画素１８が発した光を
余すことなく太陽電池１７で吸収させるため、遮光板３
８を光が反射するように白く塗装したものである。

【００１６】請求項９の発明は、増幅回路数を減らすた
めに図３で示すように１個の蛍光表示管１に対応する太
陽電池複数枚（８枚）を並列に接続し、複数枚が流す電
流の和を電圧に変換するようにしたものである。

【００１７】請求項１０の発明は、太陽電池１７の感度
は温度で変化するため、周囲温度に応じてＡ／Ｄコンバ
ーター２２の読み値を補正するための温度センサー２６
を設けて、２５℃を基準に０.５℃単位であらかじめ設
定された係数を掛けるようにしたものである。

【００１８】請求項１１の発明は、輝度調整装置１４内
の不揮発性メモリ２５内に色毎調整時の目標値となる基
準値をセットする時には、図５に示すように基準の表示
素子１を受光部にセットし自動的に測定し、不揮発性メ
モリ２５に書込む処理を設けたものである。

【００１９】請求項１２の発明は、表示装置１５の電源
を輝度調整装置１４から供給して自動的にＯＮ／ＯＦＦ
するためのサイリスタリレー３０を設けたものである。

【００２０】請求項１３の発明は、輝度調整終了時に、
正常終了であれば連続音、異常終了であれば断続音の音
を鳴らすためのブザー２８を設けたものである。

【００２１】請求項１４の発明は、輝度調整装置１４
に、工場内の生産ラインで使用する時の輝度補正値の統
計処理や各種システムアップ用の外部シリアルインタフ
ェース２７を設けたものである。

【００２２】請求項１５の発明は、経年変化などで輝度
が劣化した表示装置１５を調整するときには、工場出荷
時にセットされた基準値の何パーセントで調整するかを
操作用スイッチ２４で設定できるようにしたものであ
る。

【００２３】請求項１６の発明に係る輝度調整方法は、
輝度調整時間を短くするために、図６のフローに示すよ
うな輝度調整方法を採用したものである。すなわち、図
７に示す表示素子の輝度の粗調整を行なう第１の調整ス
テップと、図８に示す各々の表示素子内の画素輝度を均
一にする第２の調整ステップと、最後に再び図９に示す
表示素子の細やかな輝度の調整を行なう第３の調整ステ
ップを含む。

【００２４】請求項１７の発明に係る輝度調整方法は、
表示装置の回路と表示素子を温めるために、表示装置を
一定時間白１００％で点灯させる処理を自動調整の最初
に設けたものである。

【００２５】請求項１８の発明に係る表示装置輝度調整
システムは、図１に示すように、異なる発光色で発光を
行なう複数個の画素を備えた表示素子を有する表示手段
と、上記表示素子から発した光を受光し基準の輝度値に
基づいて色毎輝度補正値と画素毎輝度補正値を算出する
輝度補正量算出手段と、上記色毎輝度補正値を表示素子
の点灯する色毎のタイミングに同期して切り替えて表示
素子を駆動制御する表示素子駆動手段と、点灯信号の階
調データと上記画素毎輝度補正値に基づき画素毎に補正
された階調データを演算して上記表示手段に出力する画
素輝度補正手段を備えたものである。

【００２６】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１はこの発明に係る表示装置１５及び
その輝度調整装置１４の全体を示す構成概念図である。
まず図１を用いて全体の構成を説明すると、表示装置１
５には、輝度調整装置１４からの点灯信号を入力する点
灯信号入力手段と、輝度調整装置１４からの輝度補正値
変更要求信号を入力する輝度補正値変更要求入力手段
と、輝度調整装置１４から入力された点灯信号と表示装
置１５内にある色毎輝度補正値（２４バイト）と画素
（ドット）毎輝度補正値（５１２バイト）に従って蛍光
表示管１を駆動する蛍光表示管制御手段と、輝度調整装
置１４へ光を発するＲ（赤）：１６個、Ｇ（緑）：３２
個、Ｂ（青）：１６個の画素１８で構成された蛍光表示
管１を８個設けている。

【００２７】一方、輝度調整装置１４には、表示装置１
５を点灯させるための点灯信号出力手段と、表示装置１
５内にある輝度補正値を変更するための輝度補正値変更
要求出力手段と、表示装置１５からの光を受ける１枚当
り８画素に対向する６４枚の太陽電池と、検出した輝度
から輝度補正量を判定する輝度補正量判定手段と、装置
操作用スイッチや調整結果を表示するＬＣＤ表示器やブ
ザー等のマンマシンインタフェース手段と、工場内の生
産ラインで使用する時の輝度補正値の統計処理や各種シ
ステムアップ用のシリアルインタフェース手段を設けて
いる。

【００２８】次に、図２を用いて表示装置１５の構成を
説明する。表示装置１５は、輝度調整装置１４からの輝
度補正値変更要求を受信するマイコン３３と、色毎輝度
補正値（２４バイト）と画素毎輝度補正値（５１２バイ
ト）を記憶する不揮発性メモリ３４と、不揮発性メモリ
３４からマイコン３３を経由して出力された画素毎輝度
補正値を一時的に格納するメモリ３２と、そのメモリ３
２内の画素毎輝度補正値と輝度調整装置１４から受けた
点灯信号の階調データとを演算（階調データ×画素毎輝
度補正値÷画素毎輝度補正値最大値）して出力する画素
輝度補正演算器３１と、画素輝度補正演算器３１が出力
した画素輝度補正済点灯信号を受けて階調制御を行なう
タイミング発生回路３５と、蛍光表示管１を８個駆動す
るＸグリッド駆動回路７，Ｙグリッド駆動回路８と、マ
イコン３３が出力する色毎輝度補正値をＤＣレベルの電
圧に変換するＤ／Ａコンバーター３７と、そのＤ／Ａコ
ンバーター３７が出力するＲ用、Ｇ用、Ｂ用の電圧をタ
イミング発生回路３５からのＲ、Ｇ、Ｂの点灯タイミン
グ信号に同期して切替えるアナログスイッチ３９と、そ
のアナログスイッチ３９の出力を増幅してシールド電極
３に印加するシールド電極駆動部３６を設けている。

【００２９】次に、上記表示装置１５の動作について説
明する。表示装置１５は、電源立上時にマイコン３３
が、不揮発性メモリ３４から色毎輝度補正値（２４バイ
ト）と画素毎輝度補正値（５１２バイト）と調整済パス
ワード（後述）を読み出してマイコン３３内のＲＡＭに
セットする。その後、マイコン３３は、マイコン３３内
のＲＡＭにある色毎輝度補正値（２４バイト）をＤ／Ａ
コンバーター３７へ、同じくマイコン３３内のＲＡＭに
ある画素毎輝度補正値（５１２バイト）をメモリ３２へ
一定周期で書込みを繰り返す。

【００３０】また、Ｄ／Ａコンバーター３７は、マイコ
ン３３から書込まれた色毎輝度補正値（２４バイト）を
蛍光表示管１一個当りＲ、Ｇ、Ｂ用の３チャンネルで合
計２４チャンネルのＤＣレベルに変換した電圧をアナロ
グスイッチ３９へ出力する。そして、当該アナログスイ
ッチ３９は、タイミング発生回路３５からのＲ、Ｇ、Ｂ
の点灯タイミング信号に同期して、Ｄ／Ａコンバーター
３７から入力されたＲ用、Ｇ用、Ｂ用のいずれかのＤＣ
レベル電圧を選択してシールド電極駆動部３６へ出力す
る。さらに、当該シールド電極駆動部３６は、アナログ
スイッチ３９から入力されたＲ、Ｇ、Ｂの点灯タイミン
グに同期して波高値の変化する階段状の電圧を増幅し
て、蛍光表示管１のシールド電極３（図１０参照）に印
加することにより、各蛍光表示管１毎の色毎の輝度調整
を行う。

【００３１】一方、画素輝度補正演算器３１は、表示装
置１５の外部から受ける点灯信号の、１画素当り１０ビ
ットからなる画素単位階調データの入力タイミングに同
期して、マイコン３３からメモリ３２にセットされた表
示装置１５の全画素数と同数の画素毎輝度補正値（５１
２バイト）を１バイトずつ読出し、演算（階調データ×
画素毎輝度補正値÷２５６）してタイミング発生回路３
５へ出力する。また、タイミング発生回路３５は、画素
輝度補正演算器３１から受けた画素毎に補正された階調
データに従って、Ｘグリッド駆動回路７とＹグリッド駆
動回路８を制御する。さらに、Ｘグリッド駆動回路７と
Ｙグリッド駆動回路８が、蛍光表示管１のＸグリッド４
とＹグリッド５を駆動することにより、各蛍光表示管１
の画素毎の輝度ムラが低減された蛍光表示管１の点灯を
行なう。

【００３２】また、表示装置１５は、電源立上時にマイ
コン３３が不揮発性メモリ３４から輝度補正値と同時に
調整済パスワードを読出して、その調整済パスワードが
あらかじめ決められた調整済パスワードと一致しなけれ
ば新品と判断して、色毎輝度補正値（２４バイト）と画
素毎輝度補正値（５１２バイト）を目標値付近の輝度が
得られる値に初期化する。

【００３３】さらに、マイコン３３は、マイコン３３内
のＲＡＭにある色毎輝度補正値（２４バイト）あるいは
画素毎輝度補正値（５１２バイト）を後述するような手
順により輝度調整装置１４で決定された値に書き換え
る。また、このときの画素毎輝度補正値は、その表示素
子内にある各色毎の全画素の平均値輝度になるような値
がセットされる。すなわち、表示素子間のバラツキは画
素毎輝度補正値には反映しないようにする。これは、表
示素子間のバラツキを画素毎輝度補正値に反映した場
合、仮に、通常より２倍に明るい表示素子の輝度を画素
毎輝度補正値で補正すると演算が“階調データ×１２８
÷２５６”となり、この結果として階調データが半分に
低下してしまうことを防ぐためである。さらにまた、マ
イコン３３は輝度調整装置１４から輝度補正値書込要求
信号を受信した時には、色毎輝度補正値（２４バイト）
と画素毎輝度補正値（５１２バイト）と調整済パスワー
ドを不揮発性メモリ３４に書込む。

【００３４】実施の形態２．次に、図３を用いてこの発
明に係る輝度調整装置の構成を説明する。輝度調整装置
１４は、表示装置１５が発する光を受け電流に変換する
８枚を並列に接続した太陽電池１７と、これら８枚の太
陽電池が流す電流の和を電圧に変換する増幅部１９と、
その変換されたパルス状の電圧をＤＣレベルに変換する
フィルター２０と、そのフィルター２０の出力を選択す
るアナログスイッチ２１と、その出力電圧を１２ビット
のデータに変換するＡ／Ｄコンバーター２２と、そのデ
ータを取込んで輝度補正値の変更量の判定と表示装置１
５への点灯信号出力と表示装置１５内にある輝度補正値
の変更要求出力を行なうマイコン２３を設けたものであ
る。さらに、マイコン２３には室温に応じて太陽電池１
７の感度を補正するため温度センサー２６と、操作用ス
イッチ２４と、調整結果を表示するＬＣＤ表示器２９
と、蛍光表示管１の輝度調整時の目標となる値を保存す
る不揮発性メモリ２５と、表示装置１５の電源をＯＮ／
ＯＦＦするサイリスタリレー３０と、ブザー２８と、パ
ソコン１６等を接続する外部シリアルインタフェース２
７を有している。

【００３５】次に、図４を用いて輝度調整装置１４の受
光部の構造について説明する。輝度調整装置１４の受光
部は、１枚当り８個の画素１８に対向する太陽電池１７
を合計６４枚設けており、蛍光表示管１内の中央付近の
画素１８ａを同一輝度で発光させた時に、太陽電池から
の出力電流が極力等しくなるように、蛍光表示管１内を
８パートに分割して蛍光表示管１個当りに８枚の太陽電
池１７を対応させている。また、それぞれの太陽電池１
７は蛍光表示管１を受光部にセットした状態で、対向す
る８個の画素以外の光が当らないように遮光板３８で囲
んでおり、さらに画素１８が発した光を余すことなく太
陽電池１７で吸収させるため、遮光板３８を光が反射す
るように白く塗装している。

【００３６】次に、輝度調整装置１４の概略動作につい
て説明する。まず、輝度調整装置１４は表示装置１５へ
点灯信号を出力する。次に、輝度調整装置１４は、表示
装置１５が発した光を、蛍光表示管１一個当りに電気的
に並列に８枚接続され、構造的に対向する８個の画素の
みの光を余すことなく吸収する白い遮光板３８で囲まれ
た太陽電池１７により検出する。次に、その８枚の太陽
電池１７は検出した光を電流に変換し、その電流の和を
増幅部１９が電圧に変換する。このとき、増幅部１９の
増幅率をマイコン２３が、蛍光表示管１内のある色の全
画素を点灯させる時は低くし、１個の画素のみを点灯さ
せる時は高くして精度を上げている。次に、増幅部１９
が出力するパルス状の電圧をフィルター２０がＤＣレベ
ルに変換し、アナログスイッチ２１へ出力する。また、
アナログスイッチ２１は、マイコン２３の要求に従って
８回路のフィルター２０の出力の１回路を選択して、Ａ
／Ｄコンバーター２２へ出力する。そして、Ａ／Ｄコン
バーター２２はＤＣレベルの電圧を１２ビットのデータ
に変換し、マイコン２３がそのデータを取り込む。

【００３７】マイコン２３は、Ａ／Ｄコンバーター２２
から取り込んだ１２ビットデータに、温度センサー２６
で取り込んだ温度に応じた係数（２５℃を基準に０．５
℃単位であらかじめ設定された係数）を掛け、その値を
輝度補正量判定に用いる。また、マイコン２３は、不揮
発性メモリ２５から読み込んだ蛍光表示管１の色毎輝度
調整時の目標となる値に、あらかじめ操作用スイッチ２
４によって設定された輝度低下率を掛けた値を輝度補正
量判定に用いる。さらに、マイコン２３は、パソコン１
６等を接続した外部シリアルインタフェース２７からの
全輝度補正値収集要求に対して、表示装置１５から全輝
度補正値を収集し、外部シリアルインタフェース２７を
経由してパソコン１６へ全輝度補正値を送信する。

【００３８】次に、図５を用いて輝度調整装置１４内の
不揮発性メモリ２５に、基準の蛍光表示管１の輝度をセ
ットする動作について説明する。輝度計等を用いてあら
かじめ基準の輝度および色温度に調整された蛍光表示管
１一個を受光部にセットする。そして輝度調整装置１４
は蛍光表示管１にＲ（赤）を点灯させ、その輝度を取り
込みＡ／Ｄ変換して不揮発性メモリ２５に書込む。次に
Ｇ（緑），Ｂ（青）に関しても同様な動作を行う。以上
の動作を８ケ所設けられた受光部にて同様に行う。以上
により２４個の１２ビットデータが不揮発性メモリ２５
にセットされる。

【００３９】次に、図６を用いて自動輝度調整の全体動
作について説明する。輝度調整装置１４は最初に表示装
置１５の電源をＯＮする。また、その表示装置１５は電
源立上げ時に不揮発性メモリ３４から、色毎輝度補正値
（２４バイト）と、画素毎輝度補正値（５１２バイト）
と、調整済判別用のパスワードを読み出し、そのパスワ
ードがあらかじめ決められた値と一致しない時（表示装
置が新品の場合）は、補正値をある所定値に初期化す
る。次に、表示装置１５の回路と蛍光表示管１を温める
ために、表示装置１５を一定時間白１００％で点灯させ
る。次に、調整時間を短縮するためにステップ１の処理
で蛍光表示管１の輝度が目標値付近になるように表示装
置１５内にある色毎輝度補正値（８ビット）を±１０ス
テップで変化させることで粗調整する。また、その期間
には画素毎輝度補正値（８ビット）は８割程度の一定の
仮の値をセットしておく。次にステップ２の処理によ
り、蛍光表示管１内の各色の画素１８の輝度が同蛍光表
示管１内の各色の画素輝度平均値になるように表示装置
１５内にある画素毎輝度補正値（８ビット）を変更する
ことで調整する。また、この処理においては画素毎輝度
補正値とその画素輝度は比例する関係に構成したので、
計算により画素毎輝度補正値を算出できる。すなわち画
素輝度の測定は１回のみでよく、この過程においても調
整時間を短縮できる。次にステップ３の処理により、再
び蛍光表示管１の輝度が目標値になるように表示装置１
５内にある色毎輝度補正値（８ビット）を今度は±１ス
テップで変化させることで細やかに調整する。次に調整
済判別用のパスワードと、色毎輝度補正値（２４バイ
ト）と、画素毎輝度補正値（５１２バイト）を表示装置
１５内の不揮発性メモリ３４に書込む。最後に、輝度調
整装置１４は、ブザー２８を鳴らし、サイリスタリレー
３０で表示装置１５への電源をＯＦＦする。

【００４０】次に、図７を用いて図６のステップ１（蛍
光表示管１内の粗調整）の動作について説明する。輝度
調整装置１４は表示装置１５にＲ（赤）を点灯させる点
灯信号を出力する。そして輝度を測定し、あらかじめ輝
度調整装置１４内の不揮発性メモリ２５にセットされて
いるＲ（赤）の目標値と比較し、その結果に基づいて表
示装置１５内にある色毎輝度補正値を＋１０ステップ又
は−１０ステップ加減算させる相対変更要求信号を表示
装置１５に送信する。そうすると表示装置１５内のシー
ルド電極３の電圧が変化し、輝度が粗調整される。以上
の動作を、測定した輝度が目標値に達するまで繰り返
す。また、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に関してもＲ（赤）と同
様の処理を繰り返す。

【００４１】次に、図８に用いて図５のステップ２（画
素１８の調整）の動作について説明する。輝度調整装置
１４は図８の点灯状態のように各蛍光表示管１の一個の
画素のみを点灯させる点灯信号を表示装置１５へ出力す
る。そして各蛍光表示管１内の一個の画素のみの輝度を
測定する。以上を６４回繰り返し５１２画素全部の画素
輝度を測定する。次に、各蛍光表示管１毎の各色の画素
毎輝度平均値を算出する。そして、その画素輝度平均値
を各画素輝度で割った値に図６の処理の最初にセットし
た画素毎輝度補正初期化値を掛けた値が補正された画素
毎輝度補正値となる。そして、輝度調整装置１４から表
示装置１５へ補正された５１２バイトの画素毎輝度補正
値を送信し表示装置１５内のあらかじめセットしておい
た画素毎輝度補正初期化値を書換える。

【００４２】次に図９を用いて図６のステップ３（蛍光
表示管１の細やかな調整）の動作について説明する。輝
度調整装置１４は表示装置１５にＲ（赤）を点灯させる
点灯信号を出力する。そして輝度を測定し、Ｒ（赤）の
目標値と比較し、その結果に基づいて表示装置１５内に
ある色毎輝度補正値を＋１ステップ又は−１ステップ加
減算させる相対変更要求信号を表示装置１５に送信す
る。すると表示装置１５内のシールド電極３の電圧が変
化し、輝度が調整される。以上の動作を、測定した輝度
が目標値に達するまで繰り返す。なお、Ｇ（緑）、Ｂ
（青）に関してもＲ（赤）と同様の処理を繰り返す。す
なわち、ステップ３の動作はステップ１の表示装置１５
内にある色毎輝度補正値の相対変化量が＋１ステップ又
は−１ステップに代るものであり、この段階で最終的な
細やかな調整が行われる。

【００４３】その他の実施の形態．上記実施の形態の説
明では、この発明を蛍光表示管の輝度調整に利用する場
合について述べたが、その他の発光素子を多数並べた表
示装置にも利用できることはいうまでもない。

【００４４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、外部から入力
された点灯信号に含まれる画素単位の階調データと不揮
発性メモリ手段に書込まれた画素毎輝度補正値に基づい
て、画素毎の補正された階調データを算出し、表示装置
に出力することにより、画素毎の輝度補正を可能にす
る。また、不揮発性メモリ手段に書込まれた色毎輝度補
正値を、表示素子の点灯する色のタイミングに同期して
切り替えて表示素子を駆動制御することにより、表示素
子の色毎の輝度補正を可能にする。

【００４５】請求項２の発明によれば、不揮発性メモリ
手段に補正値が書込まれていない場合（表示装置が新品
の時）には、色毎輝度補正値と画素毎輝度補正値を自動
的に目標値付近の輝度が得られる値に初期化することに
より、輝度調整時間を短縮することができる。

【００４６】請求項３の発明によれば、画素毎輝度補正
値が表示装置内の画素バラツキのみを補正し、表示素子
間の輝度バラツキ補正は画素毎輝度補正値では行なわな
いようにすることにより、階調数の低下を小さくするこ
とを可能にする。

【００４７】請求項４の発明によれば、表示装置に実装
された表示素子から発した光を受光部で検出して色毎輝
度補正値と画素毎輝度補正値を算出し、それにより表示
装置へ輝度補正値変更要求を送出することにより、表示
素子の輝度のバラツキを防止することができる。

【００４８】請求項５の発明によれば、受光素子に表面
積の広い太陽電池を用いることで、表示素子の発した光
を余すことなく吸収することができる。

【００４９】請求項６の発明によれば、表示素子１個当
りに複数枚の太陽電池を対応させることにより、表示素
子内の中央付近の画素と端付近の画素を同一輝度で発光
させた時に、太陽電池から出力される出力電流をほぼ等
しくすることができる。

【００５０】請求項７の発明によれば、太陽電池の周囲
に遮光板を設けることにより、ある画素が発した光が複
数の太陽電池に当らないようにすることができる。

【００５１】請求項８の発明によれば、光が反射するよ
うに遮光板を白く塗装することにより、画素が発した光
を余すことなく太陽電池で吸収することを可能にする。

【００５２】請求項９の発明によれば、太陽電池からの
増幅回路数を減らすことができる。例えば、図３に示す
ように１個の表示素子に対応する太陽電池を８枚並列に
接続して、太陽電池８枚が流す電流の和を電圧に変換す
ることにより、増幅回路数を１／８にすることが可能に
なる。

【００５３】請求項１０の発明によれば、太陽電池の温
度に対する感度変化を補正することで、周囲温度に左右
されない輝度調整装置を得る。すなわち、例えば周囲温
度に応じてＡ／Ｄコンバーター２２の読み値を補正する
ための温度センサー２６を設けて、２５℃を基準に０.
５℃単位であらかじめ設定された係数を掛けるようにす
ることにより、太陽電池１７の温度による感度変化を打
ち消すことを可能にする。

【００５４】請求項１１の発明によれば、輝度調整時の
目標となる値を輝度調整装置内の不揮発性メモリに書込
む作業を簡単かつ正確にすることができる。

【００５５】請求項１２の発明によれば、例えば表示装
置の電源を輝度調整装置から供給して自動的にＯＮ／Ｏ
ＦＦするためのサイリスタリレー等を設けることによ
り、表示装置の電源を手動でＯＮ／ＯＦＦする手間をは
ぶくことを可能にする。

【００５６】請求項１３の発明は、例えば、輝度調整終
了時に正常終了であれば連続音、異常終了であれば断続
音の音を鳴らすためのブザーを設けることにより、調整
結果を表示するＬＣＤ表示器等を見る手間を省くことが
できる。

【００５７】請求項１４の発明によれば、外部シリアル
インタフェースを設けることにより、表示装置の色毎輝
度補正値と画素枚輝度補正値をパソコン等で収集して統
計処理や生産管理を行なうことができ、工場内の生産ラ
インで使用する時の輝度補正値の統計処理や生産管理等
の各種システムアップを可能にする。

【００５８】請求項１５の発明によれば、工場出荷時に
セットされた基準値の何パーセントで調整するかを操作
用スイッチで設定できるようにすることにより、簡単に
輝度調整時の目標となる値を変更できるようにし、経年
変化などで輝度が劣化した表示装置を簡単に調整するこ
とを可能にする。

【００５９】請求項１６の発明における輝度調整方法に
よれば、表示素子の輝度の粗調整を行なう第１の調整ス
テップと、各々の表示素子内の画素輝度を均一にする第
２の調整ステップと、最後に再び表示素子の細やかな輝
度の調整を行なう第３の調整ステップを実施することに
より、短い時間で画面を構成する表示素子どうしの色毎
の輝度バラツキと表示素子内の画素毎の輝度バラツキを
すばやく正確に調整することができる。また、表示素子
内の画素輝度バラツキを均一に調整した後に、表示素子
同士の色毎の輝度バラツキおよび目標の色温度への調整
を行うので輝度ムラのない映像を表示することができ
る。

【００６０】請求項１７の発明における輝度調整方法に
よれば、自動調整の最初に表示装置を一定時間白１００
％で点灯させるプリヒートステップを設けて、表示装置
の回路と表示素子を一定時間温めることにより、輝度調
整時の各表示装置の条件を同じにし、安定した状態で輝
度調整を行うことが可能になる。

【００６１】請求項１８の発明によれば、表示装置の輝
度を自動的に検出判定し調整するように構成したので、
操作を繁雑化することなく表示装置の輝度を短時間で正
確に簡単に調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係る表示装置及びその輝度調整装
置の全体構成を示す概念図である。

【図２】 この発明に係る表示装置を示す回路構成図で
ある。

【図３】 この発明に係る輝度調整装置を示す回路構成
図である。

【図４】 上記輝度調整装置の受光部の構造図である。

【図５】 上記輝度調整装置内の不揮発性メモリに基準
の蛍光表示管の輝度をセットする動作を示すフローチャ
ートである。

【図６】 この発明に係る自動輝度調整方法の全体動作
を示すメインフローチャートである。

【図７】 この発明に係る蛍光表示管の粗調整部分の動
作を示すフローチャートであり、図６のサブルーチンで
ある。

【図８】 この発明に係る画素輝度調整部分の動作を示
すフローチャートであり、図６のサブルーチンである。

【図９】 この発明に係る蛍光表示管の細やかな調整部
分の動作を示すフローチャートであり、図６のサブルー
チンである。

【図１０】 従来の蛍光表示管の輝度調整回路図であ
る。

【符号の説明】

１ 蛍光表示管、１４ 輝度調整装置、１５ 表示装
置、１７ 太陽電池、１８ａ，１８ｂ 画素、１９ 増
幅部、２０ フィルター、２１，３９ アナログスイッ
チ、２２ Ａ／Ｄコンバータ、２３，３３ マイコン、
２４ 操作スイッチ、２５，３４ 不揮発性メモリ、２
６ 温度センサー、２７ 外部シリアルインターフェー
ス、２９ ＬＣＤ表示器、３０ サイリスタリレー、３
１ 画素輝度補正演算器、３２ メモリ、３５ タイミ
ング発生回路、３６ シールド電極駆動部、３７ Ｄ／
Ａコンバータ、３８ 遮光板。

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 異なる発光色で発光を行なう複数個の画
   素を備えた表示素子を複数個並べた表示装置において、 各々の表示素子に対して発光色と同数の色毎輝度補正値
   と、その表示素子内にある全画素の数と同数の画素毎輝
   度補正値を書き込んだ不揮発性メモリ手段と、 上記色毎輝度補正値を表示素子の点灯する色のタイミン
   グに同期して切り替えて表示素子を駆動制御する表示素
   子駆動手段と、 上記画素毎輝度補正値と外部から入力された点灯信号の
   階調データとに基づいて画素毎の補正された階調データ
   を演算して上記表示装置に出力する画素輝度補正演算手
   段を備えたことを特徴とする表示装置。
2. 【請求項２】 上記不揮発性メモリ手段に補正値が書込
   まれていない場合には、色毎輝度補正値と画素毎輝度補
   正値とを自動的にある所定値に初期化することを特徴と
   する請求項１記載の表示装置。
3. 【請求項３】 上記画素毎輝度補正値は、画素毎輝度補
   正値をある一定の値にした状態での、その表示素子内に
   ある各色毎の全画素の平均値輝度になるような値に設定
   されていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
4. 【請求項４】 表示装置から発した光を検出する受光手
   段と、受光手段で検出した光を電気的データに変換する
   光・電気変換手段と、上記電気的データを基準の輝度値
   と比較して色毎輝度補正値と画素毎輝度補正値を算出す
   る輝度補正量算出手段と、上記色毎輝度補正値と画素毎
   輝度補正値を表示装置に送出する手段を備えたことを特
   徴とする輝度調整装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の輝度調整装置において、
   表示素子が発する光を検出する受光部に太陽電池を備え
   たことを特徴とする輝度調整装置。
6. 【請求項６】 上記太陽電池は、表示素子１個あたりに
   複数枚設けたことを特徴とする請求項５記載の輝度調整
   装置。
7. 【請求項７】 上記各太陽電池の周囲には、正面以外か
   らの光を遮る遮光板を備えたことを特徴とする請求項５
   記載の輝度調整装置。
8. 【請求項８】 上記光を遮る遮光板は色が白であること
   を特徴とする請求項７記載の輝度調整装置。
9. 【請求項９】 表示素子１個あたりに複数枚設けられた
   太陽電池は、電気的に並列に接続されたことを特徴とす
   る請求項６記載の輝度調整装置。
10. 【請求項１０】 上記太陽電池の感度を周囲温度に応じ
    て補正する手段を備えることを特徴とする請求項５記載
    の輝度調整装置。
11. 【請求項１１】 輝度調整時の目標となる値を輝度調整
    装置内の不揮発性メモリに書込む際に、基準の表示素子
    を受光部にセットして自動的にその輝度を測定し、上記
    不揮発性メモリに書込む手段を備えることを特徴とする
    請求項４記載の輝度調整装置。
12. 【請求項１２】 自動輝度調整の最初に自動的に表示装
    置への電源を供給し、輝度調整が終了時に自動的に表示
    装置の電源を切る手段を備えたことを特徴とする請求項
    ４記載の輝度調整装置。
13. 【請求項１３】 自動輝度調整の最後に、正常終了又は
    輝度不良等の調整結果内容に応じたブザーを鳴らすこと
    を特徴とする請求項４記載の輝度調整装置。
14. 【請求項１４】 上記輝度補正値を外部の情報処理手段
    で収集して輝度バラツキの統計処理ができるように外部
    インタフェースを備えることを特徴とする請求項４記載
    の輝度調整装置。
15. 【請求項１５】 工場出荷時にセットされた基準値の何
    パーセントで調整するかを色毎に設定できる輝度低下率
    設定手段を設けたことを特徴とする請求項４記載の輝度
    調整装置。
16. 【請求項１６】 表示素子の各色毎の輝度を目標値付近
    に粗調整する第１の調整ステップと、表示素子内の画素
    毎の輝度を均一に調整する第２の調整ステップと、再度
    表示素子の各色毎の輝度を目標値に細やかに調整する第
    ３の調整ステップを含む輝度調整方法。
17. 【請求項１７】 自動輝度調整の最初に表示装置を一定
    時間白１００％で点灯させるプリヒートステップを備え
    たことを特徴とする輝度調整方法。
18. 【請求項１８】 異なる発光色で発光を行なう複数個の
    画素を備えた表示素子を有する表示手段と、上記表示素
    子から発した光を受光し基準の輝度値に基づいて色毎輝
    度補正値と画素毎輝度補正値を算出する輝度補正量算出
    手段と、上記算出された色毎輝度補正値と画素毎輝度補
    正値を記憶する記憶手段と、上記色毎輝度補正値を表示
    素子の点灯する色毎のタイミングに同期して切り替えて
    表示素子を駆動制御する表示素子駆動手段と、点灯信号
    の階調データと上記画素毎輝度補正値に基づき画素毎に
    補正された階調データを演算して上記表示手段に出力す
    る画素輝度補正手段とを備えたことを特徴とする表示装
    置の輝度調整システム。