(57)【要約】  基準光源が発光した状態で、表示装置１の隣接する表示素子６同士が同時に発光しない点灯パターンで点灯させて、撮像装置４が撮像する。各点灯パターンの撮像画像データを撮像画像取得部１０１が取得し、表示素子位置算出部１０２が撮像画像上の表示素子６と基準光源の位置を特定し、表示素子輝度算出部１０３が特定した位置の画素値から輝度を算出し、相対輝度算出部１０４が基準光源の輝度に対する表示素子６の相対輝度を算出し、表示素子出力係数算出部１０５が表示素子６の輝度を均一化する係数を算出する。出力制御部７が係数をもとに補正した出力信号で表示素子６を点灯する。
2013076781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置の画面を構成する表示素子の輝度を計測する表示素子の輝度計測方法であって、
所定の基準光源が発光した状態で、隣接する前記表示素子同士が同時に発光しないよう時間的に分割した点灯パターンで点灯させて撮像された当該点灯パターン数分の撮像画像データを入力に用いて、当該各撮像画像上の前記表示素子および前記基準光源の位置を特定する表示素子位置算出ステップと、
前記表示素子位置算出ステップで特定した前記撮像画像上の位置の画素値から前記表示素子および前記基準光源の輝度を算出する表示素子輝度算出ステップと、
前記撮像画像毎に、前記表示素子輝度算出ステップで算出した前記基準光源の輝度に対する前記表示素子の相対輝度を算出する相対輝度算出ステップとを備えることを特徴とする表示素子の輝度計測方法。
【請求項２】
入力に用いる撮像画像データは、表示装置の画面の任意領域の表示素子を基準光源として、当該基準光源が発光した状態で前記任意領域以外の表示素子を隣接する表示素子同士が同時に発光しないよう時間的に分割した点灯パターンで点灯させ、前記基準光源とする領域を変更して撮像された複数組の当該点灯パターン数分の撮像画像データであって、
相対輝度算出ステップで前記複数組の撮像画像データそれぞれから算出された前記表示素子の相対輝度を合成して、前記基準光源とする領域の表示素子の相対輝度を補間する相対輝度合成ステップを備えることを特徴とする請求項１記載の表示素子の輝度計測方法。
【請求項３】
表示装置の画面を構成する表示素子の輝度を計測する表示素子の輝度調整装置であって、
所定の基準光源が発光した状態で、隣接する前記表示素子同士が同時に発光しないよう時間的に分割した点灯パターンで点灯させて撮像された当該点灯パターン数分の撮像画像データを入力に用いて、当該各撮像画像上の前記表示素子および前記基準光源の位置を特定する表示素子位置算出部と、
前記表示素子位置算出部で特定した前記撮像画像上の位置の画素値から前記表示素子および前記基準光源の輝度を算出する表示素子輝度算出部と、
前記撮像画像毎に、前記表示素子輝度算出部で算出した前記基準光源の輝度に対する前記表示素子の相対輝度を算出する相対輝度算出部と、
前記相対輝度算出部で算出した前記相対輝度に基づいて、前記各表示素子の輝度が均一になるように発光量を調節する係数を求める出力係数算出部とを備えることを特徴とする表示素子の輝度調整装置。
【請求項４】
入力に用いる撮像画像データは、表示装置の画面の任意領域の表示素子を基準光源として、当該基準光源が発光した状態で前記任意領域以外の表示素子を隣接する表示素子同士が同時に発光しないよう時間的に分割した点灯パターンで点灯させ、前記基準光源とする領域を変更して撮像された複数組の当該点灯パターン数分の撮像画像データであって、
相対輝度算出部で前記複数組の撮像画像データそれぞれから算出された前記表示素子の相対輝度を合成して、前記基準光源とする領域の表示素子の相対輝度を補間する相対輝度合成部を備え、
出力係数算出部は、前記相対輝度合成部で複数組分を１組分に合成した相対輝度に基づいて、表示素子の発光量を調節する係数を求めることを特徴とする請求項３記載の輝度調整装置。
【請求項５】
相対輝度算出部で算出した相対輝度に基づいて、画面を構成する各表示素子の輝度が均一か否かを評価する輝度均一評価部を備え、
出力係数算出部は、前記輝度均一評価部で前記各表示素子の輝度が均一でないと評価された場合に前記表示素子の発光量を調節する係数を求めることを特徴とする請求項３記載の輝度調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表示装置の画面を構成する表示素子の輝度を計測する輝度計測方法および輝度調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（発光ダイオード）等の表示素子を複数並べて構成される大画面表示装置において高品質な画像を表示させるためには、各表示素子の輝度が均一である必要がある。しかし、表示素子の特性の差異により、各表示素子の輝度にばらつきが生じる。そこで、表示素子の駆動信号を調節して輝度を均一にさせる。この調節度合いを決定するためには、表示素子毎の輝度を検出する計測技術が必要となる。従来、表示装置の輝度計測方法として、ディスプレイ画面を撮像し、撮像画像上で各画素の輝度を計測する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−７１５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１では、隣接する画素の輝度の影響を排除して正確に計測するために、互いに隣接しない画素を選択的に撮像可能なように各色の画素を色毎に時間的に分割して点灯させて、色毎に撮像を行って輝度を計測していた。しかしながら、上記特許文献１の輝度計測方法を大画面表示装置に適用した場合には、大画面ゆえ短時間に計測することが困難であり、時間の経過による外光等の外部環境の変化が生じ、輝度値を取得するタイミングによって計測結果にばらつきが生じるという課題があった。【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、撮像画像間の輝度計測値のばらつきを抑制して、精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の表示素子の輝度計測方法は、所定の基準光源が発光した状態で、隣接する表示素子同士が同時に発光しないよう時間的に分割した点灯パターンで点灯させて撮像された当該点灯パターン数分の撮像画像データを入力に用いて、当該各撮像画像上の表示素子および基準光源の位置を特定する表示素子位置算出ステップと、表示素子位置算出ステップで特定した撮像画像上の位置の画素値から表示素子および基準光源の輝度を算出する表示素子輝度算出ステップと、撮像画像毎に、表示素子輝度算出ステップで算出した基準光源の輝度に対する表示素子の相対輝度を算出する相対輝度算出ステップとを備えるものである。【０００７】
この発明の表示素子の輝度調整装置は、所定の基準光源が発光した状態で、隣接する表示素子同士が同時に発光しないよう時間的に分割した点灯パターンで点灯させて撮像された当該点灯パターン数分の撮像画像データを入力に用いて、当該各撮像画像上の表示素子および基準光源の位置を特定する表示素子位置算出部と、表示素子位置算出部で特定した撮像画像上の位置の画素値から表示素子および基準光源の輝度を算出する表示素子輝度算出部と、撮像画像毎に、表示素子輝度算出部で算出した基準光源の輝度に対する表示素子の相対輝度を算出する相対輝度算出部と、相対輝度算出部で算出した相対輝度に基づいて、表示素子の発光量を調節する係数を求める出力係数算出部とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、表示素子を時間的に分割した点灯パターンで撮像された撮像画像毎に、基準光源の輝度に対する表示素子の相対輝度を算出することにより、撮像画像間の輝度計測値のばらつきを抑制して、計測精度を向上させることができる。また、相対輝度の算出結果に基づいて表示素子の発光量を調節することにより、調整精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１に係る輝度調整装置を適用した輝度調整システムの全体構成図である。
【図２】実施の形態１に係る輝度調整装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１に係る輝度調整装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１の表示装置の点灯パターンを説明する図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る輝度調整装置の内部構成を示すブロック図である。
【図６】実施の形態２の表示装置の点灯パターンを説明する図である。
【図７】実施の形態２に係る輝度調整装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態２に係る輝度調整装置の輝度相対値合成方法を説明する図である。
【図９】この発明の実施の形態３に係る輝度調整装置の内部構成を示すブロック図である。
【図１０】実施の形態３に係る輝度調整装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る輝度調整装置５を適用した輝度調整システムの全体構成図である。表示装置１は、複数の表示素子を並べて配置した表示画面２を有する大画面表示装置であり、この表示画面２を構成する表示素子とは別に基準光源３を有する。なお、表示画面２を構成する表示素子および基準光源３としてはＬＥＤ等を用いる。
撮像装置４は、表示装置１の表示画面２と基準光源３とに対して任意の角度で設置される。撮像装置４の撮像した画像データは輝度調整装置５へ入力する。
輝度調整装置５は、例えばコンピュータで構成され、撮像装置４から入力される撮像画像を用いて、表示装置１の表示素子の輝度を計測する。
【００１１】
図２は、この輝度調整装置５の内部構成を示すブロック図である。輝度調整装置５は、撮像装置４で撮像した画像データを取得する撮像画像取得部１０１と、この撮像画像から表示装置１の各表示素子６の位置を特定する表示素子位置算出部１０２と、撮像画像上で特定された位置に基づき表示素子６の輝度と基準光源３の輝度とを算出する表示素子輝度算出部１０３と、基準光源３の輝度値に対する表示素子６の相対的な輝度値を算出する相対輝度算出部１０４と、相対輝度に基づいて表示素子６の出力を調整するための係数を算出する表示素子出力係数算出部１０５とを備える。
表示素子出力係数算出部１０５で算出した係数は表示装置１に入力される。表示装置１では、出力制御部７がその係数に基づいて出力信号の値を補正し、表示画面２を構成する各表示素子６へ補正した出力信号を入力して、各表示素子６の発光量を均一化して輝度のばらつきを抑える。
【００１２】
次に、輝度調整システムの動作を説明する。
図３は、輝度調整装置５の動作を示すフローチャートである。予め撮像装置４を表示装置１および基準光源３に対して任意の角度に設置した上で、表示装置１の各表示素子６を間引いて点灯させ（ステップＳＴ１）、撮像装置４に撮像させる（ステップＳＴ２）。表示素子６の間引き点灯中、基準光源３は常に点灯しておく。
なお、表示装置１、基準光源３および撮像装置４の動作制御はどのように行ってもよい。
【００１３】
図４は、表示装置１の点灯パターンを説明する図である。表示画面２を構成する全ての表示素子６のうちから、３×３で配置された計９個の表示素子６を１組とし、各組の表示素子６を第１〜第９の点灯パターンで点灯し、点灯パターン毎に撮像する。従って、各組の全ての表示素子６を撮像するためには、９回撮像を繰り返すことになる。
なお、点灯パターンは図４の例に限定されるものではなく、隣り合った表示素子６の輝度の影響を排除できるよう、隣り合った表示素子６が同時に点灯しない時間的に分割したパターンであればよい。
【００１４】
第１〜第９の点灯パターンの撮像が終了すると（ステップＳＴ３“ＹＥＳ”）、輝度調整装置５の撮像画像取得部１０１が撮像装置４から各点灯パターンの撮像画像データを取得する。もちろん点灯パターンの撮像毎に撮像画像データを取得してもよい。
【００１５】
次に表示素子位置算出部１０２が、各点灯パターンの撮像画像上の光源位置を検出する（ステップＳＴ４）。光源位置については、撮像画像の画素値に基づいて輝度がピークになっている画素の位置を検出するか、撮像画像の画素値に対して閾値を用いた２値化を行って閾値を超えた画素の位置を検出する。このとき、撮像画像上の基準光源３と各表示素子６との光源位置の区別は、ユーザが表示素子位置算出部１０２に対し、基準光源３と表示素子６の光源位置の存在予定領域を予め指定しておけばよい。または、表示素子位置算出部１０２が、すべての撮像画像において検出される光源位置を基準光源３の光源位置と認識してもよい。
【００１６】
次に表示素子輝度算出部１０３が、表示素子位置算出部１０２で検出した撮像画像上の光源位置と、表示画面２上の座標との対応関係を求める（ステップＳＴ５）。そして、求めた撮像画像上の光源位置と表示画面２上の座標との対応関係に基づいて、表示素子６毎の撮像画像上の画素位置を推定し、その画素の輝度値を算出する（ステップＳＴ６）。同様にして、基準光源３の撮像画像上の画素位置を推定し、その画素の輝度値を算出する。
【００１７】
次に相対輝度算出部１０４が、表示素子輝度算出部１０３で算出した撮像画像上の表示素子６の輝度値を、同じく表示素子輝度算出部１０３で算出した撮像画像上の基準光源３の輝度値に対する相対値に変換する（ステップＳＴ７）。相対輝度算出部１０４は下式（１）を用いて相対輝度値ｒｅｌａｔｉｖｅ＿ｘ＿ｙを求める。
ｒｅｌａｔｉｖｅ＿ｘ＿ｙ
＝ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ＿ｘ＿ｙ／ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ＿ｂａｓｅ  （１）
ここで、ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ＿ｘ＿ｙは撮像画像上座標（ｘ，ｙ）の画素から算出した表示素子６の輝度値、ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ＿ｂａｓｅは撮像画像上の画素から算出した基準光源３の輝度値である。なお、ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ＿ｂａｓｅとしては、座標（ｘ，ｙ）の表示素子６を点灯させて撮像した点灯パターンの撮像画像から算出した基準光源３の輝度値を使用する。具体的には、図４のように９枚の撮像画像を使用する場合、第１の点灯パターンで点灯した表示素子６の相対輝度値を求めるためには、第１の点灯パターンの撮像画像から算出した表示素子６の輝度値と基準光源３の輝度値を使用する。これは、撮像画像毎に撮像時間が異なることに起因した外部環境（外光等）の差を取り除くためである。
【００１８】
次に表示素子出力係数算出部１０５が、相対輝度算出部１０４で算出した各表示素子６の相対輝度値データに基づいて、各表示素子６が目標とする輝度で発光するように、または、表示画面２を構成する全表示素子６の相対輝度の平均値で発光するように、表示素子６を駆動する出力信号を調節するための係数を計算する（ステップＳＴ８）。予め、表示装置１に使用している表示素子６の標準的な特性を調査し、係数と輝度の対応表（例えば、特許文献１の図３および図６）を作成しておき、表示素子出力係数算出部１０５がこの対応表を使用して係数を計算すればよい。
【００１９】
そして、表示素子出力係数算出部１０５は、ステップＳＴ８で求めた各表示素子６の係数データを表示装置１の出力制御部７へ転送する（ステップＳＴ９）。
出力制御部７は、係数データに基づいて各表示素子６の出力信号値を補正し、補正した出力信号で表示素子６を駆動する。
【００２０】
以上より、実施の形態１によれば、輝度調整装置５は、表示装置１とは別に設けた基準光源３が発光した状態で、隣接する表示素子６同士が同時に発光しないよう時間的に分割した点灯パターンで点灯させて撮像された当該点灯パターン数分の撮像画像データを取得する撮像画像取得部１０１と、当該各撮像画像上の表示素子６および基準光源３の位置を特定する表示素子位置算出部１０２と、表示素子位置算出部１０２で特性した撮像画像上の位置の画素値から表示素子６および基準光源３の輝度を算出する表示素子輝度算出部１０３と、撮像画像毎に、表示素子輝度算出部１０３で算出した基準光源３の輝度に対する表示素子６の相対輝度値を算出する相対輝度算出部１０４と、相対輝度算出部１０４で算出した相対輝度値に基づいて、表示素子６の輝度が均一になるように発光量を調節する係数を求める表示素子出力係数算出部１０５とを備えるように構成した。このため、撮像画像間の輝度計測値のばらつきを抑制して、計測精度を向上させることができる。また、相対輝度の算出結果に基づいて表示素子の発光量を調節することにより、調整精度を向上させることができる。従って、大画面表示装置において各表示素子の輝度を均一にして高品質な画像を表示させることができる。
【００２１】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、撮像画像間のばらつきを排除するために基準光源３の輝度に対する表示素子の相対輝度を算出する必要があり、そのために基準光源３が別途必要であった。これに対し、本実施の形態２では、基準光源３を用いることなく表示素子６の相対輝度を算出する。
【００２２】
図５は、本実施の形態２に係る輝度調整装置５ａの内部構成を示すブロック図である。なお、図５において図２と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。この輝度調整装置５ａは、新たに相対輝度合成部１０６を備える。
また、本実施の形態２の輝度調整システムは、図１に示す輝度調整システムのうちの基準光源３を省略した構成であるため、以下では図１を援用する。
【００２３】
図６は、表示装置１の点灯パターンを説明する図である。図６（ａ）のように、表示画面２を構成する全ての表示素子６のうちから、任意領域を第１の基準光源領域１１に設定し、第１の基準光源領域１１内に配置された表示素子６を基準光源として扱う。このとき、第１の基準光源領域１１は単一の表示素子６を含む領域であっても、複数の表示素子６を含む領域であっても構わない。そして、第１の基準光源領域１１以外の領域から第１の間引き点灯領域１２を設定し、この第１の間引き点灯領域１２内に配置された表示素子６を、上記実施の形態１で説明したような点灯パターン（例えば、３×３で配置された計９個の表示素子６を１組として、各組の表示素子６を任意の順番で点灯していくパターン）で、隣り合った表示素子６が同時に点灯しないように時間間隔をあけて点灯させ、撮像を行う。これにより、９枚１組の撮像画像群を得る。図６（ａ）を第１の計測パターンとする。
【００２４】
しかし、１組の撮像画像群では、表示装置１の表示画面２全面の輝度を計測することができないため、図６（ｂ）のように、表示画面２を構成する全ての表示素子６のうちから、第１の基準光源領域１１とは異なる領域を第２の基準光源領域１３に設定し、さらに、第２の基準光源領域１３以外の領域から第２の間引き点灯領域１４を設定する。そして、第１の基準光源領域１１および第１の間引き点灯領域１２の場合と同様に間引き点灯させて撮像を行い、もう１組の撮像画像群を得る。図６（ｂ）を第２の計測パターンとする。
輝度調整装置５ａは、第１と第２の計測パターンを実施して、最終的に２組の撮像画像群を用意する。
【００２５】
次に、輝度調整システムの動作を説明する。
図７は、輝度調整装置５ａの動作を示すフローチャートである。予め撮像装置４を表示装置１に対して任意の角度に設置した上で、表示装置１の第１の間引き点灯領域１２の各表示素子６を間引いて点灯させ（ステップＳＴ１）、撮像装置４に撮像させる（ステップＳＴ２）。第１の間引き点灯領域１２の表示素子６を間引き点灯中、第１の基準光源領域１１の表示素子６は常に点灯しておく。同様にして、第２の間引き点灯領域１４の各表示素子６を間引いて点灯させ（ステップＳＴ１）、撮像装置４に撮像させる（ステップＳＴ２）。第２の間引き点灯領域１４の表示素子６を間引き点灯中、第２の基準光源領域１３の表示素子６は常に点灯しておく。
【００２６】
第１の計測パターンと第２の計測パターンそれぞれに対して全ての点灯パターンの撮像が終了すると（ステップＳＴ３“ＹＥＳ”）、輝度調整装置５ａの撮像画像取得部１０１が撮像装置４から２組の撮像画像群を取得する。
【００２７】
続くステップＳＴ４〜ＳＴ７において、輝度調整装置５ａは撮像画像群毎に図３のステップＳＴ４〜ＳＴ７と同じ動作を行って、第１の基準光源領域１１の輝度値に対する第１の間引き点灯領域１２の各表示素子６の相対輝度値と、第２の基準光源領域１３の輝度値に対する第２の間引き点灯領域１４の各表示素子６の相対輝度値とを算出する。
【００２８】
次に相対輝度合成部１０６が、２組の相対輝度値データを合成して、表示画面２の全表示素子６の相対輝度値を算出する（ステップＳＴ１１）。ここで、相対輝度値の合成方法を図８を用いて説明する。
図８（ａ）は、第１の計測パターンで第１の間引き点灯領域１２を設定した表示画面２を示し、図８（ｂ）は、第２の計測パターンで第２の間引き点灯領域１４を設定した表示画面２を示す。そして、第１の間引き点灯領域１２と第２の間引き点灯領域１４とで重複する領域をそれぞれ合成基準領域ｂ１，ｂ２として定義する。領域ａ１，ｃ２は相対輝度値データが１組分しか無い領域である。図８（ｃ）は、第１の計測パターンと第２の計測パターンを合成した表示画面２を示す。
【００２９】
相対輝度合成部１０６は、合成基準領域ｂ１から算出した表示素子６の相対輝度値の平均ａｖｇ（ｂ１）を計算する。同様に合成基準領域ｂ２から算出した表示素子６の相対輝度値の平均ａｖｇ（ｂ２）を計算する。そして、平均ａｖｇ（ｂ１），ａｖｇ（ｂ２）を元に、下式（２）を用いて、領域ｃ２の第２の計測パターンにおける相対輝度値を第１の計測パターンにおける相対輝度値Ｃに変換する。その他の相対輝度値Ａ，Ｂは、領域ａ１，ｂ１の相対輝度値をそのまま用いる。
Ａ＝ａ１
Ｂ＝ｂ１                                        （２）
Ｃ＝ｃ２×ａｖｇ（ｂ１）／ａｖｇ（ｂ２）
【００３０】
続くステップＳＴ８，ＳＴ９において、輝度調整装置５ａは合成した相対輝度値データを用いて図３のステップＳＴ８，ＳＴ９と同じ動作を行って、出力信号を調節するための係数を計算し、出力制御部７へ転送する。
【００３１】
なお、上記例では、基準光源の位置を第１の基準光源領域１１と第２の基準光源領域１３の２箇所定義した場合について説明したが、３箇所以上の基準光源領域を定義して計測を実施してもよい。
【００３２】
以上より、実施の形態２によれば、輝度調整装置５ａは、表示画面２のうちの第１の基準光源領域１１および第２の基準光源領域１３の表示素子６を基準光源として、当該基準光源が発光した状態で第１の間引き点灯領域１２および第２の間引き点灯領域１４の表示素子６を隣接する表示素子同士が同時に発光しないよう時間的に分割した点灯パターンで点灯させ、第１の計測パターンおよび第２の計測パターンの撮像画像データを入力に用いて、相対輝度算出部１０４で第１の計測パターンおよび第２の計測パターンの撮像画像データそれぞれから算出された表示素子６の相対輝度を合成して、第１の基準光源領域１１の表示素子６の相対輝度を補間する相対輝度合成部１０６を備え、表示素子出力係数算出部１０５は、相対輝度合成部１０６で２組分を１組分に合成した相対輝度に基づいて、表示素子６の輝度が均一になるように発光量を調節する係数を求めるように構成した。このため、表示装置１とは別の基準光源３を用いることなく、精度よく輝度計測および輝度調整を行うことができる。
【００３３】
実施の形態３．
上記実施の形態１，２において、表示素子６の出力信号を調節する係数と輝度の対応表が、調整対象の表示素子６の標準的な特性をもとに作成されたものであるため、表示装置１の表示素子６の特性が標準的なものと異なる場合は、計測結果から求めた係数を使用しても意図した輝度にならない。そこで、本実施の形態３では、上記実施の形態１または実施の形態２において表示装置１の輝度の調整を行った後、再度撮像画像を取得して調整結果を解析し、出力信号の係数の微調整を行う。この係数を計算する際に、調整前の係数と相対輝度値、および調整後の係数と相対輝度値を用いて、この調整後に更なる微調整を行うための係数を決定する。
【００３４】
図９は、本実施の形態３に係る輝度調整装置５ｂの内部構成を示すブロック図である。なお、図９において図２と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。この輝度調整装置５ｂは、新たに輝度均一性評価部１０７を備える。
また、本実施の形態３の輝度調整システムは、図１に示す輝度調整システムと同様の構成であるため、以下では図１を援用する。
【００３５】
図１０は、輝度調整装置５ｂの動作を示すフローチャートである。ステップＳＴ１〜ＳＴ７において、輝度調整装置５ｂは図３のステップＳＴ４〜ＳＴ７と同じ動作を行って、表示画面２の各表示素子６の相対輝度値を算出する。
【００３６】
次に輝度均一性評価部１０７が、各表示素子６の相対輝度値が均一か否かを確認し（ステップＳＴ２１）、均一になっている場合（ステップＳＴ２１“ＹＥＳ”）、表示装置１の輝度調整を行うことなく処理を終了する。均一か否かの確認方法としては、全ての表示素子６の相対輝度値（またはその標準偏差等）が許容範囲内に収まっているか否かを判定する等、どのような方法でもよい。
【００３７】
一方、相対輝度値が均一になっていない場合（ステップＳＴ２１“ＮＯ”）、表示素子出力係数算出部１０５が、表示素子６を駆動する出力信号を調節するための係数を計算する（ステップＳＴ８）。このとき、輝度計測２回目以降は、求めた係数を用いて、下式（３）より微調整用の新たな係数ｃｏ＿ｎｅｗを計算する。
ｃｏ＿ｎｅｗ
＝（ｃｏ＿ｎｏｗ−ｃｏ＿ｐｒｅ）／（ｂｒ＿ｎｏｗ−ｂｒ＿ｐｒｅ）
×（ｂｒ＿ｔａｒｇｅｔ−ｂｒ＿ｐｒｅ）＋ｃｏ＿ｐｒｅ            （３）
ここで、ｂｒ＿ｐｒｅは前回計測時の相対輝度値、ｃｏ＿ｐｒｅは前回計測時の係数、ｂｒ＿ｎｏｗは今回計測時の相対輝度値、ｃｏ＿ｎｏｗは今回計測時の係数、ｂｒ＿ｔａｒｇｅｔは各表示素子６の相対輝度値の平均値である。
【００３８】
これにより、輝度計測２回目以降は、相対輝度値の平均値ｂｒ＿ｔａｒｇｅｔから外れている表示素子６の相対輝度値をこの平均値ｂｒ＿ｔａｒｇｅｔにするような係数ｃｏ＿ｎｅｗが求まる。
次に表示素子出力係数算出部１０５が、輝度均一性評価部１０７で算出した各表示素子６の係数ｃｏ＿ｎｅｗ（輝度計測１回目は係数ｃｏ＿ｎｏｗ）を、出力制御部７へ転送する（ステップＳＴ９）。
そして、輝度調整装置５ｂは、ステップＳＴ１に戻り、再度輝度計測を実施する。
【００３９】
なお、上記説明では、実施の形態３の微調整方法を上記実施の形態１に適用した場合を例にしたが、上記実施の形態２に適用してもよい。
【００４０】
以上より、実施の形態３によれば、輝度調整装置５ｂは、相対輝度算出部１０４で算出した相対輝度に基づいて、表示画面２を構成する各表示素子６の輝度が均一か否かを評価する輝度均一性評価部１０７を備え、表示素子出力係数算出部１０５は、輝度均一性評価部１０７で各表示素子６の輝度が均一でないと評価された場合に、各表示素子６の輝度が均一になるように発光量を調節する係数を求めるように構成した。このため、輝度の計測と調整を繰り返して微調整を行うことにより、最終的に表示素子６の輝度がより均一な状態となり、表示画面２が高画質な画像を表示できるようになる。
【００４１】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように、この発明に係る輝度計測方法および輝度調整装置は、基準光源の輝度に対する表示装置の表示素子の相対輝度を算出するようにしたので、ＬＥＤ大画面表示装置のような広範囲の輝度計測および調整などに用いるのに適している。
【符号の説明】
【００４３】
１  表示装置、２  表示画面、３  基準光源、４  撮像装置、５，５ａ，５ｂ  輝度調整装置、６  表示素子、７  出力制御部、１１，１３  基準光源領域、１２，１４  間引き点灯領域、１０１  撮像画像取得部、１０２  表示素子位置算出部、１０３  表示素子輝度算出部、１０４  相対輝度算出部、１０５  表示素子出力係数算出部、１０６  相対輝度合成部、１０７  輝度均一性評価部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年11月13日(2014.11.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
この発明の表示素子の輝度計測方法は、表示装置の画面を構成する表示素子の輝度を計測する表示素子の輝度計測方法であって、表示装置の画面の任意領域の表示素子を基準光源として、当該基準光源が発光した状態で前記任意領域以外の表示素子を隣接する表示素子同士が同時に発光しないよう時間的に分割した点灯パターンで点灯させ、表示素子の輝度調整を行うことなく前記基準光源とする領域を変更して撮像された複数組の当該点灯パターン数分の撮像画像データを入力に用いて、当該各撮像画像上の前記表示素子および前記基準光源の位置を特定する表示素子位置算出ステップと、前記表示素子位置算出ステップで特定した前記撮像画像上の位置の画素値から前記表示素子および前記基準光源の輝度を算出する表示素子輝度算出ステップと、前記撮像画像毎に、前記表示素子輝度算出ステップで算出した前記基準光源の輝度に対する前記表示素子の相対輝度を算出する相対輝度算出ステップと、前記相対輝度算出ステップで前記複数組の撮像画像データそれぞれから算出された前記表示素子の相対輝度を合成して、前記基準光源とする領域の表示素子の相対輝度を補間する相対輝度合成ステップとを備えたことを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明の表示素子の輝度調整装置は、表示装置の画面を構成する表示素子の輝度を計測する表示素子の輝度調整装置であって、表示装置の画面の任意領域の表示素子を基準光源として、当該基準光源が発光した状態で前記任意領域以外の表示素子を隣接する表示素子同士が同時に発光しないよう時間的に分割した点灯パターンで点灯させ、表示素子の輝度調整を行うことなく前記基準光源とする領域を変更して撮像された複数組の当該点灯パターン数分の撮像画像データを入力に用いて、当該各撮像画像上の前記表示素子および前記基準光源の位置を特定する表示素子位置算出部と、前記表示素子位置算出部で特定した前記撮像画像上の位置の画素値から前記表示素子および前記基準光源の輝度を算出する表示素子輝度算出部と、前記撮像画像毎に、前記表示素子輝度算出部で算出した前記基準光源の輝度に対する前記表示素子の相対輝度を算出する相対輝度算出部と、前記相対輝度算出部で前記複数組の撮像画像データそれぞれから算出された前記表示素子の相対輝度を合成して、前記基準光源とする領域の表示素子の相対輝度を補間する相対輝度合成部と、前記相対輝度合成部で複数組分を１組分に合成した相対輝度に基づいて、前記各表示素子の輝度が均一になるように発光量を調節する係数を求める出力係数算出部と、を備えることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この発明によれば、表示素子を時間的に分割した点灯パターンで撮像された撮像画像毎に、基準光源の輝度に対する表示素子の相対輝度を算出することにより、撮像画像間の輝度計測値のばらつきを抑制して、計測精度を向上させることができる。また、相対輝度の算出結果に基づいて表示素子の発光量を調節することにより、調整精度を向上させることができる。また、表示装置とは別の基準光源を用いることなく精度よく輝度計測を行い、輝度調整を１回の処理で行うことができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置の画面を構成する表示素子の輝度を計測する表示素子の輝度計測方法であって、表示装置の画面の任意領域の表示素子を基準光源として、当該基準光源が発光した状態で前記任意領域以外の表示素子を隣接する表示素子同士が同時に発光しないよう時間的に分割した点灯パターンで点灯させ、表示素子の輝度調整を行うことなく前記基準光源とする領域を変更して撮像された複数組の当該点灯パターン数分の撮像画像データを入力に用いて、当該各撮像画像上の前記表示素子および前記基準光源の位置を特定する表示素子位置算出ステップと、
前記表示素子位置算出ステップで特定した前記撮像画像上の位置の画素値から前記表示素子および前記基準光源の輝度を算出する表示素子輝度算出ステップと、
前記撮像画像毎に、前記表示素子輝度算出ステップで算出した前記基準光源の輝度に対する前記表示素子の相対輝度を算出する相対輝度算出ステップと、
前記相対輝度算出ステップで前記複数組の撮像画像データそれぞれから算出された前記表示素子の相対輝度を合成して、前記基準光源とする領域の表示素子の相対輝度を補間する相対輝度合成ステップと、
を備えたことを特徴とする表示素子の輝度計測方法。
【請求項２】
表示装置の画面を構成する表示素子の輝度を計測する表示素子の輝度調整装置であって、表示装置の画面の任意領域の表示素子を基準光源として、当該基準光源が発光した状態で前記任意領域以外の表示素子を隣接する表示素子同士が同時に発光しないよう時間的に分割した点灯パターンで点灯させ、表示素子の輝度調整を行うことなく前記基準光源とする領域を変更して撮像された複数組の当該点灯パターン数分の撮像画像データを入力に用いて、当該各撮像画像上の前記表示素子および前記基準光源の位置を特定する表示素子位置算出部と、
前記表示素子位置算出部で特定した前記撮像画像上の位置の画素値から前記表示素子および前記基準光源の輝度を算出する表示素子輝度算出部と、
前記撮像画像毎に、前記表示素子輝度算出部で算出した前記基準光源の輝度に対する前記表示素子の相対輝度を算出する相対輝度算出部と、
前記相対輝度算出部で前記複数組の撮像画像データそれぞれから算出された前記表示素子の相対輝度を合成して、前記基準光源とする領域の表示素子の相対輝度を補間する相対輝度合成部と、
前記相対輝度合成部で複数組分を１組分に合成した相対輝度に基づいて、前記各表示素子の輝度が均一になるように発光量を調節する係数を求める出力係数算出部と、
を備えることを特徴とする表示素子の輝度調整装置。
【国際調査報告】
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