JP5566173B2

JP5566173B2 - 輝度調整装置

Info

Publication number: JP5566173B2
Application number: JP2010098768A
Authority: JP
Inventors: 俊文落合
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-04-22
Filing date: 2010-04-22
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2030-04-22
Also published as: JP2011229060A

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。

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。

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。

特開平５−２８１９２３号公報

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。

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。

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。

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、パターン画像撮影手段は表示ユニットを構成する複数の発光素子が間引かれて点灯された発光素子をデフォーカスして撮影するようにしたものである。

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。

この発明の実施の形態１を示す輝度調整装置の全体構成図である。この発明の実施の形態１の輝度調整装置における輝度計測部と表示ユニットの位置関係を示す図である。この発明の実施の形態１における輝度計による面輝度計測例を示す図である。この発明の実施の形態１の調整ライン立上げ工程のフローチャートである。この発明の実施の形態１の輝度調整工程のフローチャートである。この発明の実施の形態２の輝度調整装置の概念図を示す構成図である。この発明の実施の形態２におけるデジタルカメラによる撮影状態を示す図である。この発明の実施の形態２の調整ライン立上げ工程のフローチャートである。この発明の実施の形態２の輝度調整工程のフローチャートである。この発明の実施の形態３を説明するための概念図である。この発明の実施の形態３を示す概念図である。この発明の実施の形態３における表示素子の間引き点灯の例を示す図である。この発明の実施の形態４の輝度調整工程のフローチャートである。この発明の実施の形態４の輝度調整を示すブロック線図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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Ｓ_ｒｅｆ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。

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。

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。

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Ｂ_ｒｅｆ、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。

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Ｓ_ｒｅｆを比較し、目標面輝度Ｓ_ｒｅｆ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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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Ｂ_ｒｅｆ、ｎ枚目に計測した基準光源の輝度をＢ_ｎとすると、輝度補正係数（ｒ）は式（５）によって表現される。

算出した輝度補正係数を各画像から算出した輝度に乗じることで、異なる画像間の整合をとることができる。その他の輝度調整工程における動作は実施の形態２と同じである。
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。

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。

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。

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。

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Ｂri_targ、補正輝度計測値をＢri_det、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。

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

Claims

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、前記複数の表示ユニットに跨るパターン画像を表示して、前記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、前記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前記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前記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、
前記パターン画像撮影手段は前記表示ユニットを構成する複数の発光素子が間引かれて点灯された発光素子をデフォーカスして撮影するようにした輝度調整装置。
請求項１に記載の輝度調整装置において、前記複数の発光素子を間引いての点灯は、点灯される発光素子の間隔が均一になるように、点灯行と非点灯行または点灯列と非点灯列が交互になるようにした輝度調整装置。
請求項１または請求項２に記載の輝度調整装置において、前記絶対輝度計測手段は基準光源とデジタルカメラによって構成した輝度調整装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の輝度調整装置において、前記ドット輝度調整手段によって前記表示ユニットもしくは前記発光素子の輝度ばらつきを調整した後に再びパターン画像を表示し、輝度ばらつきが条件を満たすまで撮影計測および調整を繰り返す手段を備えた輝度調整装置。