(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルの表示画像を撮像手段により撮像する撮像ステップと、
前記撮像手段による前記表示画像の撮像画像に基づいて、前記表示パネルの二次元輝度分布データを算出する輝度分布データ算出ステップと、
前記表示パネルについての視覚伝達関数曲線であって空間周波数の増大に伴い認識感度が増大してピークに達し減少するものを、前記表示パネルからの距離別に複数想定した場合に、前記複数の視覚伝達関数曲線のうち前記表示パネルからの距離が近い近距離関数曲線における空間周波数の増大に伴い認識感度が増大する部分と、前記近距離関数曲線におけるピークの部分と、前記複数の視覚伝達関数曲線のうち前記表示パネルからの距離が遠い遠距離関数曲線におけるピークの部分と、前記遠距離関数曲線における空間周波数の増大に伴い認識感度が減少する部分とをほぼ通る視覚周波数特性を有するフィルタにより、前記二次元輝度分布データをフィルタ処理するフィルタ処理ステップと、
前記フィルタによりフィルタ処理された二次元フィルタリングデータに基づいて、前記表示パネルの輝度ムラの評価値を算出する評価値算出ステップとを含むことを特徴とするムラ評価方法。
【請求項２】
前記視覚伝達関数曲線が、
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：空間周波数（ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇｒｅｅ）
で表されることを特徴とする請求項１に記載のムラ評価方法。
【請求項３】
前記フィルタが、ローパスフィルタとハイパスフィルタとのカスケード接続により構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のムラ評価方法。
【請求項４】
表示パネルの表示画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段による前記表示画像の撮像画像に基づいて、前記表示パネルの二次元輝度分布データを算出する輝度分布データ算出手段と、
前記表示パネルについての視覚伝達関数曲線であって空間周波数の増大に伴い認識感度が増大してピークに達し減少するものを、前記表示パネルからの距離別に複数想定した場合に、前記複数の視覚伝達関数曲線のうち前記表示パネルからの距離が近い近距離関数曲線における空間周波数の増大に伴い認識感度が増大する部分と、前記近距離関数曲線におけるピークの部分と、前記複数の視覚伝達関数曲線のうち前記表示パネルからの距離が遠い遠距離関数曲線におけるピークの部分と、前記遠距離関数曲線における空間周波数の増大に伴い認識感度が減少する部分とをほぼ通る視覚周波数特性を有するフィルタにより、前記二次元輝度分布データをフィルタ処理するフィルタ処理手段と、
前記フィルタによりフィルタ処理された二次元フィルタリングデータに基づいて、前記表示パネルの輝度ムラの評価値を算出する評価値算出手段とを有することを特徴とするムラ評価装置。
【請求項５】
前記視覚伝達関数曲線が、
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：空間周波数（ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇｒｅｅ）
で表されることを特徴とする請求項４に記載のムラ評価装置。
【請求項６】
前記フィルタが、ローパスフィルタとハイパスフィルタとのカスケード接続により構成されることを特徴とする請求項４又は５に記載のムラ評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示パネルのムラを定量的に評価可能とするムラ評価方法及びムラ評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルや有機ＥＬパネル等の表示パネルでは、製造上のばらつきに起因してムラが生じ、従来から、このムラの程度を定量的に評価して、良品／不良品の判定やグレーディングを行いたいというニーズが存在する。【０００３】
定量的な評価を簡単に行うには、ムラの振幅（コントラスト）で評価することが考えられるが、このような方法では、振幅は大きいが人間の視覚では気にならない（又は見えない）ムラがある表示パネルが不良品と判定されたり、あるいは、振幅は小さいが人間の視覚では気になる（又は見える）ムラがある表示パネルが良品と判定されたりする不都合がある。【０００４】
一方、特許文献１には、表示パネル（ディスプレイ）の輝度分布情報を取得し、輝度分布情報と背景輝度との差分から求めた輝度変化量を背景輝度で除算したコントラスト画像を生成し、コントラスト画像を２次元フーリエ変換して２次元フーリエスペクトルを求め、２次元フーリエスペクトルに人間の視覚特性に準じた視覚伝達関数（コントラスト感度関数）を乗算して畳み込みパワースペクトルを求め、畳み込みパワースペクトルを２次元フーリエ逆変換して表示パネルの輝度ムラを定量評価する方法が記載され、上記関数には、背景輝度依存性及び画面サイズ依存性を考慮してＢａｒｔｅｎの式が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１８０５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、表示パネルの大きさや視認距離は、その用途や使用方法によって変わるから、視覚伝達関数を一つ用いてムラの定量評価を行っても、様々な用途や使用方法に好適な評価とはなり難い。特許文献１では、画面サイズ依存性がＢａｒｔｅｎの式中の係数で考慮されているが、このことは、表示パネルの画面の大きさによって異なる視覚伝達関数（視覚周波数特性）が用いられることを意味し、同文献に記載の評価方法によっては、様々な画面サイズを包括して適切に定量評価を行い得るわけではない。【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、表示パネルの様々な用途や使用方法に好適なムラの定量評価を可能とするムラ評価方法及びムラ評価装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係るムラ評価方法は、表示パネルの表示画像を撮像手段により撮像する撮像ステップと、前記撮像手段による前記表示画像の撮像画像に基づいて、前記表示パネルの二次元輝度分布データを算出する輝度分布データ算出ステップと、前記表示パネルについての視覚伝達関数曲線であって空間周波数の増大に伴い認識感度が増大してピークに達し減少するものを、前記表示パネルからの距離別に複数想定した場合に、前記複数の視覚伝達関数曲線のうち前記表示パネルからの距離が近い近距離関数曲線における空間周波数の増大に伴い認識感度が増大する部分と、前記近距離関数曲線におけるピークの部分と、前記複数の視覚伝達関数曲線のうち前記表示パネルからの距離が遠い遠距離関数曲線におけるピークの部分と、前記遠距離関数曲線における空間周波数の増大に伴い認識感度が減少する部分とをほぼ通る視覚周波数特性を有するフィルタにより、前記二次元輝度分布データをフィルタ処理するフィルタ処理ステップと、前記フィルタによりフィルタ処理された二次元フィルタリングデータに基づいて、前記表示パネルの輝度ムラの評価値を算出する評価値算出ステップとを含むことを特徴とする。【０００９】
また、本発明に係るムラ評価装置は、表示パネルの表示画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段による前記表示画像の撮像画像に基づいて、前記表示パネルの二次元輝度分布データを算出する輝度分布データ算出手段と、前記表示パネルについての視覚伝達関数曲線であって空間周波数の増大に伴い認識感度が増大してピークに達し減少するものを、前記表示パネルからの距離別に複数想定した場合に、前記複数の視覚伝達関数曲線のうち前記表示パネルからの距離が近い近距離関数曲線における空間周波数の増大に伴い認識感度が増大する部分と、前記近距離関数曲線におけるピークの部分と、前記複数の視覚伝達関数曲線のうち前記表示パネルからの距離が遠い遠距離関数曲線におけるピークの部分と、前記遠距離関数曲線における空間周波数の増大に伴い認識感度が減少する部分とをほぼ通る視覚周波数特性を有するフィルタにより、前記二次元輝度分布データをフィルタ処理するフィルタ処理手段と、前記フィルタによりフィルタ処理された二次元フィルタリングデータに基づいて、前記表示パネルの輝度ムラの評価値を算出する評価値算出手段とを有することを特徴とする。【００１０】
本発明に係るムラ評価方法及びムラ評価装置のいずれにおいても、前記視覚伝達関数曲線は、
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：空間周波数（ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇｒｅｅ）
で表されることが望ましく、前記フィルタは、ローパスフィルタとハイパスフィルタとのカスケード接続により構成されることが望ましい。【００１１】
本発明に係るムラ評価方法及びムラ評価装置によれば、表示パネルについての視覚伝達関数曲線であって空間周波数の増大に伴い認識感度が増大してピークに達し減少するものを、表示パネルからの距離別に複数想定した場合に、複数の視覚伝達関数曲線のうち表示パネルからの距離が近い近距離関数曲線における空間周波数の増大に伴い認識感度が増大する部分と、近距離関数曲線におけるピークの部分と、複数の視覚伝達関数曲線のうち表示パネルからの距離が遠い遠距離関数曲線におけるピークの部分と、遠距離関数曲線における空間周波数の増大に伴い認識感度が減少する部分とをほぼ通る視覚周波数特性を有するフィルタを用いてフィルタ処理を行うことにより、表示パネルをある距離範囲内で視認した場合の人間の視覚特性に合ったムラの評価値を算出することができ、表示パネルの様々な用途や使用方法に好適なムラの定量評価が可能となる。【００１２】
また、視覚伝達関数曲線が
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：空間周波数（ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇｒｅｅ）
で表される場合には、表示パネルのムラ評価で重要な低コントラストでの評価値を信頼性の高いものとすることができ（なお、コントラストが高いムラは、評価値を求めるまでもなく容易に不良と判定することができる。）、フィルタがローパスフィルタとハイパスフィルタとのカスケード接続により構成される場合には、タップ数を減らして評価に要する計算量を少なくすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、表示パネルの様々な用途や使用方法に好適なムラの定量評価が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】発明を実施するための形態に係るムラ評価装置を示す説明図である。
【図２】図１のムラ評価装置によるムラ評価方法を示す流れ図である。
【図３】図１のムラ評価装置のアライメントパターンを示す説明図である。
【図４】図１のムラ評価装置のテストパターンを示す説明図である。
【図５】図１のムラ評価装置のフィルタ特性を示す説明図である。
【図６】図５のフィルタ特性を構成するローパスフィルタ及びハイパスフィルタの特性を示す説明図である。
【図７】図５のフィルタ特性を構成するローパスフィルタ及びハイパスフィルタの処理を示すブロック図である。
【図８】図１の表示パネルの二次元輝度分布データの例を示す説明図である。
【図９】図８の二次元輝度分布データを二次元フィルタリングデータに変換した例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。
【００１６】
図１は、本形態に係るムラ評価装置を示す。このムラ評価装置１は、有機ＥＬパネルである表示パネル２のムラを定量的に評価するもので、制御部３、演算部４及び記憶部５を有するコンピュータ６と、表示パネル２に所定のパターンを表示させるパターン発生装置７と、ＣＣＤ等の固体撮像素子を有するカメラ本体８及びフォーカスリング９を有するレンズ１０からなるカメラ１１とを備える。
【００１７】
図２に示すように、ムラ評価装置１が表示パネル２のムラを評価する際には、まず、表示パネル２をカメラ１１の前方の所定位置にレンズ１０と正対するようにセットし（ステップ１（図２において「Ｓ．１」と記載。以下同様。））、フォーカスリング９を回してカメラ１１のフォーカスを表示パネル２に合わせる（ステップ２）。
【００１８】
次に、制御部３がパターン発生装置７にアライメントパターン表示信号（ＲＧＢ信号）を送出させ、図３に示すアライメントパターンＰＡを表示パネル２に表示させる（ステップ３）。アライメントパターンＰＡは、表示パネル２上で既知の位置にある特定のピクセルが白色（グレー）を呈することにより、四角形状のドットＤが縦横に並んだものである。制御部３は、そのアライメントパターンＰＡが表示された表示パネル２をカメラ１１により撮像して（ステップ４）、カメラ１１の撮像面上におけるアライメントパターンＰＡの像の位置を検出し（表示パネル２上の上記特定のピクセルがカメラ１１のどの撮像素子に対応するかを把握し）、演算部４により表示パネル２のピクセルとカメラ１１の撮像素子との対応関係（アライメント）を求め、その結果を記憶部５に記憶させる（ステップ５）。
【００１９】
続いて、制御部３は、パターン発生装置７にテストパターン表示信号（ＲＧＢ信号）を送出させ、図４に示すテストパターンＰＴを表示パネル２に表示させる（ステップ６）。テストパターンＰＴは、表示パネル２の全ピクセルが所定の階調で白色（グレー）を呈するラスタパターンである。制御部３は、そのテストパターンＰＴが表示された表示パネル２をカメラ１１により撮像するとともに（ステップ７）、演算部４により、例えば特開２０１６−４０３７号公報に記載の方法で表示パネル２のピクセルごとの輝度を求め、これにより得られた表示パネル２の二次元輝度分布データを記憶部５に記憶させる（ステップ８）。
【００２０】
この二次元輝度分布データについて、制御部３は、ＪＮＤインデックス値に変換する（ステップ９）。ＪＮＤ（Ｊｕｓｔ−Ｎｏｔｉｃｅａｂｌｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）とは、与えられた観察条件の下で、平均的人間観察者がちょうど識別可能である与えられたターゲットの（最小の）輝度差のことであり、ＪＮＤインデックス値とは、０．０５ｃｄ／ｍ２をインデックス１として、次のインデックスとの輝度差がちょうどＪＮＤとなるように１から１０２３まで並べた輝度値のことである。
【００２１】
そして、ＪＮＤインデックス値の二次元データについて、制御部３は、２次元デジタルフィルタによりフィルタ処理を行い、その結果を記憶部５に記憶させる（ステップ１０）。ここで用いるフィルタは、図５に示すように、表示パネルについての視覚伝達関数曲線であって空間周波数の増大に伴い認識感度が増大してピークに達し減少するものを、表示パネルからの距離別に複数想定した場合に、複数の視覚伝達関数曲線Ｖのうち表示パネルからの距離が近い近距離関数曲線ＶＳにおける空間周波数の増大に伴い認識感度が増大する部分αＳと、近距離関数曲線におけるピークの部分ＰＳと、複数の視覚伝達関数曲線Ｖのうち表示パネルからの距離が遠い遠距離関数曲線ＶＬにおけるピークの部分ＰＬと、遠距離関数曲線における空間周波数の増大に伴い認識感度が減少する部分βＬとをほぼ通る視覚周波数特性を有し（図５の太線参照）、視覚伝達関数曲線は、次式で表される。
【００２２】
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：空間周波数（ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇｒｅｅ）
【００２３】
また、フィルタは、図６に示す特性を有するローパスフィルタ（ＬＰＦ）とハイパスフィルタ（ＨＰＦ）とがカスケード接続されて構成され、ハイパスフィルタは、図７に示すように、Ｎ分の１倍のダウンサンプリング、ローパスフィルタ及びＮ倍のアップサンプリングの組合せにより構成される。
【００２４】
ところで、ＪＮＤインデックス値の二次元データをフィルタ処理すると、フィルタは直流のゲインが０となっているため、出力は０を中心としてプラス／マイナスに振れた値となり、この出力が表示パネル２の各部のムラの濃さを表す。例えば図８に示す二次元輝度分布データをＪＮＤインデックス値に変換した後にフィルタ処理を行うと、図９に示す二次元フィルタリングデータが得られる。制御部３は、演算部４により、この二次元フィルタリングデータを演算処理して一つの評価値（ムラ量）を算出するが、ここでは、次式により、全体のＲＭＳ値（実効値）を計算し（ステップ１１）、それとあらかじめ定められた閾値との大小を比較して、表示パネル２が良品であるか不良品であるかを判断する（ステップ１２）。
【００２５】
【数１】
0006755048.tif 000002
【００２６】
本形態に係るムラ評価装置１によるムラ評価方法では、表示パネルについての視覚伝達関数曲線であって空間周波数の増大に伴い認識感度が増大してピークに達し減少するものを、表示パネルからの距離別に複数想定した場合に、複数の視覚伝達関数曲線Ｖのうち表示パネルからの距離が近い近距離関数曲線ＶＳにおける空間周波数の増大に伴い認識感度が増大する部分αＳと、近距離関数曲線ＶＳにおけるピークの部分ＰＳと、複数の視覚伝達関数曲線Ｖのうち表示パネルからの距離が遠い遠距離関数曲線ＶＬにおけるピークの部分ＰＬと、遠距離関数曲線ＶＬにおける空間周波数の増大に伴い認識感度が減少する部分βＬとをほぼ通る視覚周波数特性を有するフィルタを用いてフィルタ処理を行うことにより、表示パネルをある距離範囲内で視認した場合の人間の視覚特性に合ったムラの評価値を算出することができ、表示パネルの様々な用途や使用方法に好適なムラの定量評価が可能となる。
【００２７】
また、視覚伝達関数曲線が
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：空間周波数（ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇｒｅｅ）
で表されるから、表示パネルのムラ評価で重要な低コントラストでの評価値を信頼性の高いものとすることができ、フィルタがローパスフィルタとハイパスフィルタとのカスケード接続により構成されるから、タップ数を減らして評価に要する計算量を少なくすることができる。とりわけ、本形態では、ハイパスフィルタがＮ分の１倍のダウンサンプリング、ローパスフィルタ及びＮ倍のアップサンプリングの組合せにより構成されているので、計算量を大凡１／Ｎ２まで低減させることができる。
【００２８】
以上、本発明を実施するための形態について例示したが、本発明の実施形態は上述したものに限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更等してもよい。
【００２９】
例えば、表示パネルは有機ＥＬパネルに限られず、液晶パネルやプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、あるいは、投影型のプロジェクタ等であってもよい。
【００３０】
また、ＲＧＢ全てを点灯させた白色（グレー）のラスタパターンについてのムラを評価するのではなく、Ｒのみを点灯させた赤色のラスタパターン、Ｇのみを点灯させた緑色のラスタパターン若しくはＢのみを点灯させた青色のラスタパターンについてのムラ、又は、ラスタパターン以外の表示画像についてのムラを評価してもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１          ムラ評価装置
２          表示パネル
３          制御部
４          演算部
５          記憶部
６          コンピュータ（輝度分布データ算出手段、フィルタ処理手段、評価値算出手段）
７          パターン発生装置
８          カメラ本体
９          フォーカスリング
１０        レンズ
１１        カメラ（撮像手段）
ＰＡ        アライメントパターン
ＰＴ        テストパターン
Ｖ          視覚伝達関数曲線
ＶＳ        近距離関数曲線
αＳ        近距離関数曲線における空間周波数の増大に伴い認識感度が増大する部分
ＶＬ        遠距離関数曲線
βＬ        遠距離関数曲線における空間周波数の増大に伴い認識感度が減少する部分
【図１】
0006755048.tif 000003
【図２】
0006755048.tif 000004
【図３】
0006755048.tif 000005
【図４】
0006755048.tif 000006
【図５】
0006755048.tif 000007
【図６】
0006755048.tif 000008
【図７】
0006755048.tif 000009
【図８】
0006755048.tif 000010
【図９】
0006755048.tif 000011