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JP6103809B2 - Brightness adjustment device - Google Patents
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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に設けられる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 brightness adjusting device that adjusts the brightness of a light emitting element provided in a display unit constituting a video display device.

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複数の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(輝度むら)が生じた表示となる。   The video display device is generally composed of a plurality of display units spread in a matrix, and each display unit is composed of light emitting elements (dots) such as a plurality of LED elements and organic EL elements arranged vertically and horizontally. Pixels and by extension constitute an image. Since the dot luminance of each light emitting element has a different characteristic, if the light is lit without correction, the image is displayed with roughness (brightness unevenness).

従来の輝度調整装置として、CCDカメラ等を用いてドット単位の各LED素子(発光素子)の輝度を測定し、この測定した輝度レベルに基づいて各LED素子の輝度補正係数を計算してメモリに記憶し、画像表示を行うに際して補正係数メモリから補正係数を読み出し、それぞれ相当するLED素子を輝度変調する画像信号と掛け算し、結果の出力信号の信号レベルを電流値に変換して、それぞれ相当するLED素子を輝度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)   As a conventional brightness adjusting device, the brightness of each LED element (light emitting element) in dot units is measured using a CCD camera or the like, and the brightness correction coefficient of each LED element is calculated based on the measured brightness level and stored in the memory. When storing and displaying an image, the correction coefficient is read out from the correction coefficient memory, the corresponding LED element is multiplied by the image signal for luminance modulation, the signal level of the resulting output signal is converted into a current value, and the corresponding value is obtained. An LED element whose brightness is adjusted is known (see Patent Document 1).

また、液晶などのディスプレイの見込み角に起因する輝度変化の問題をなくして、ムラの定量化を行うために、CCDカメラ等の撮像部により複数の撮像位置ごとにディスプレイの一部の画像を撮影し、撮像部によって撮影された、ディスプレイの撮像位置ごとの撮影領域における画像情報を補間演算部で補間演算し、補間演算部で演算された値に基づいて一定の方向から測定した際と同質の輝度画像を画像生成部で生成するようにした、ディスプレイの評価装置が知られている(特許文献2参照)。   In addition, in order to eliminate the problem of luminance change caused by the expected angle of the display such as liquid crystal and to quantify unevenness, a part of the display is photographed at each of a plurality of imaging positions by an imaging unit such as a CCD camera. Then, the image information in the imaging region for each imaging position of the display captured by the imaging unit is interpolated by the interpolation calculation unit, and the same quality as when measured from a certain direction based on the value calculated by the interpolation calculation unit There has been known a display evaluation apparatus in which a luminance image is generated by an image generation unit (see Patent Document 2).

さらに、大型映像表示装置を構成する表示ユニットの複数の発光素子の輝度の検査及びその補正装置として、表示ユニットの各々の発光素子を所定の輝度で発光させて、それをCCDカメラ等で撮影して輝度を求め、その輝度を予め設定された輝度と比較し、その比較結果に基づいて発光素子を発光させる発光信号発生手段を制御することにより、輝度調整するようにしたものが知られている(特許文献3参照)。   Furthermore, as a device for inspecting and correcting the luminance of a plurality of light emitting elements of a display unit constituting a large-sized video display device, each light emitting element of the display unit emits light with a predetermined luminance and is photographed with a CCD camera or the like. The brightness is obtained by comparing the brightness with a preset brightness and controlling the light emission signal generating means for emitting light from the light emitting element based on the comparison result. (See Patent Document 3).

特開平11−85104号公報JP-A-11-85104 特開2007−174355号公報JP 2007-174355 A 特許第3729510号公報Japanese Patent No. 3729510

従来の映像表示装置における輝度調整装置は、発光素子あるいは表示装置の輝度を一意の角度(所定の1方向の角度)から計測し、計測された輝度データを元に輝度補正値を算出していた。一方、LED素子に代表される発光素子はLEDチップの位置ずれやレンズ形状の歪み、更にはLED素子を基板に実装する際の位置ずれに起因して、指向特性がばらつく。   A luminance adjusting device in a conventional video display device measures the luminance of a light emitting element or a display device from a unique angle (an angle in one predetermined direction), and calculates a luminance correction value based on the measured luminance data. . On the other hand, a light emitting element represented by an LED element varies in directional characteristics due to a positional deviation of an LED chip, distortion of a lens shape, and a positional deviation when the LED element is mounted on a substrate.

一意の角度から計測された輝度データを元に作成した補正データによって均一化した映像装置は、輝度補正がなされた角度で均一性が最も高い。しかしながら、輝度補正がなされた角度と視認角度の差が大きくなるほど、ざらつき(輝度むら)が生じた表示となる。据付位置が固定されない移動方式の大型映像表示装置では、設置環境に応じてスクリーン視認角度が変化するため、輝度補正した角度と視認角度が一致しない場合があり、ざらつき(輝度むら)が生じた表示になることが多かった。また、据付位置が固定される方式においても、据付後に調整角度の微調整が必要な場合がある。   An image device that is uniformed by correction data created based on luminance data measured from a unique angle has the highest uniformity at the angle at which luminance correction has been performed. However, the larger the difference between the brightness corrected angle and the viewing angle, the more the display becomes uneven (brightness unevenness). In a large-sized video display device with a fixed installation position, the screen viewing angle changes depending on the installation environment, so the brightness corrected angle may not match the viewing angle, and the display is uneven (brightness unevenness). It was often. Even in a method in which the installation position is fixed, fine adjustment of the adjustment angle may be necessary after installation.

この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、ドット単位の発光素子の輝度を複数の角度で計測し、その輝度計測値を元に任意の角度での輝度補正が可能とすることにより、視認角度に応じて最適な輝度補正が可能な輝度調整装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made to solve the above-described problems. The brightness of a light emitting element in units of dots is measured at a plurality of angles, and brightness correction at an arbitrary angle is performed based on the measured brightness values. It is an object of the present invention to provide a brightness adjusting device capable of performing optimal brightness correction according to the viewing angle.

この発明の輝度調整装置は、表示ユニットを構成する複数の発光素子の各発光素子に対して、その輝度を複数の水平角および複数の垂直角からそれぞれ計測する輝度計測手段、この輝度計測手段で計測した全ての発光素子の複数の輝度データを元に各発光素子の指向特性を関数モデル化する関数モデリング手段、関数モデル化された各発光素子の指向特性の関数パラメータを記憶する記憶手段、この記憶手段に記憶された関数パラメータを元に任意角度における各発光素子の輝度補正値を算出する補正値算出手段、および補正値算出手段で算出した輝度補正値を表示ユニットに表示すべき映像信号と演算して輝度調整する演算手段を備えたものである。 The brightness adjusting apparatus of the present invention is a brightness measuring means for measuring the brightness of each light emitting element of a plurality of light emitting elements constituting a display unit from a plurality of horizontal angles and a plurality of vertical angles , and the brightness measuring means. Function modeling means for functionally modeling the directional characteristics of each light emitting element based on a plurality of luminance data of all the measured light emitting elements, storage means for storing function parameters of the directional characteristics of each light emitting element that have been function modeled, Correction value calculation means for calculating the luminance correction value of each light emitting element at an arbitrary angle based on the function parameter stored in the storage means, and a video signal to be displayed on the display unit with the luminance correction value calculated by the correction value calculation means A calculation means for calculating and adjusting the luminance is provided.

この発明は、複数の角度での輝度計測値を元に、各発光素子の指向特性を関数によってモデル化し、その関数パラメータを元に任意角度における各発光素子の輝度補正値を算出し、この算出した輝度補正値を表示すべき映像信号と演算して輝度調整するようにしているから、任意の角度での輝度補正が可能であり、視認角度に応じた最適な輝度補正ができる。
また、視認角度が幅広な場合には、指定の角度範囲において輝度均一性が最適となるように輝度補正が可能である。
The present invention models the directivity characteristics of each light emitting element by a function based on the measured luminance values at a plurality of angles, calculates the brightness correction value of each light emitting element at an arbitrary angle based on the function parameter, and calculates this Since the brightness correction value is calculated and adjusted with the video signal to be displayed, the brightness correction can be performed at an arbitrary angle, and the optimum brightness correction according to the viewing angle can be performed.
In addition, when the viewing angle is wide, it is possible to correct the luminance so that the luminance uniformity is optimal within a specified angle range.

この発明の実施の形態1における輝度調整装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a brightness adjusting apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 発光素子の指向特性を示す図である。It is a figure which shows the directional characteristic of a light emitting element. 複数角度から計測したドット輝度をプロットした図である。It is the figure which plotted the dot brightness | luminance measured from several angles. この発明の実施の形態1の輝度調整装置による輝度調整作業のフローを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the flow of the brightness adjustment operation | work by the brightness adjustment apparatus of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2における輝度調整装置の全体構成図である。It is a whole block diagram of the luminance adjustment apparatus in Embodiment 2 of this invention. 特定角度における輝度補正により、ざらつきが増大することを示す図である。It is a figure which shows that a roughness increases by the brightness correction in a specific angle. この発明の実施の形態3における輝度調整装置の全体構成図である。It is a whole block diagram of the luminance adjustment apparatus in Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3の輝度調整装置による輝度調整作業のフローを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the flow of the brightness adjustment operation | work by the brightness adjustment apparatus of Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3の輝度調整装置による輝度調整効果を示す図である。It is a figure which shows the brightness adjustment effect by the brightness adjusting apparatus of Embodiment 3 of this invention.

実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1における輝度調整装置を図1〜図4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は発光素子の指向特性を示す図、図3は複数角度から計測したドット輝度をプロットした図、図4は実施の形態1の輝度調整装置による輝度調整作業のフローを示すフローチャート図である。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, a brightness adjusting apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is an overall configuration diagram of the brightness adjusting device, FIG. 2 is a diagram showing the directivity characteristics of the light emitting element, FIG. 3 is a plot of dot brightness measured from a plurality of angles, and FIG. It is a flowchart figure which shows the flow of a brightness adjustment operation | work.

図1において、LED素子などの発光素子1は複数個を縦横に並べて表示ユニット2を構成する。さらに表示ユニット2は複数個組み合わせられて映像表示装置が構成される。表示ユニット2の前には、発光素子1を撮影してその輝度を計測するCCDカメラなどの輝度計測手段3が配置されている。この輝度計測手段3は、表示ユニット2に実装されている各発光素子1のドット輝度を複数の角度から計測するために、表示ユニット2と平行な平面上を水平・垂直に移動するための機構を設けるか、マトリクス状にCCDカメラを複数台並べて構成される。
発光素子1の輝度の計測は、例えば、各発光素子1を順次点灯し、1つの発光素子1に対して、水平・垂直ともに、角度は−60、−30、0、30、60度の5回ずつ、計25回計測する。
In FIG. 1, a plurality of light emitting elements 1 such as LED elements are arranged vertically and horizontally to constitute a display unit 2. Further, a plurality of display units 2 are combined to form a video display device. In front of the display unit 2, a luminance measuring means 3 such as a CCD camera for photographing the light emitting element 1 and measuring its luminance is arranged. This luminance measuring means 3 is a mechanism for moving horizontally and vertically on a plane parallel to the display unit 2 in order to measure the dot luminance of each light emitting element 1 mounted on the display unit 2 from a plurality of angles. Or a plurality of CCD cameras arranged in a matrix.
The luminance of the light emitting element 1 is measured by, for example, sequentially turning on each light emitting element 1, and with respect to one light emitting element 1, the angle is −60, −30, 0, 30, 60 degrees in both horizontal and vertical directions. Count 25 times in total.

輝度計測手段3には、関数モデリング手段4としての計算機が接続されている。関数モデリング手段4は、輝度計測手段3で計測した発光素子1の輝度を入力して格納する撮影画像格納用メモリ41と、撮影画像格納用メモリ41に格納された全ての発光素子の複数の輝度データを元に演算して、各発光素子の指向特性を関数モデル化する演算部42を有している。   A computer as the function modeling unit 4 is connected to the luminance measuring unit 3. The function modeling means 4 is a captured image storage memory 41 for inputting and storing the brightness of the light emitting element 1 measured by the brightness measuring means 3, and a plurality of brightnesses of all the light emitting elements stored in the captured image storage memory 41. An arithmetic unit 42 is provided that calculates based on the data to model the directivity of each light emitting element as a function model.

関数モデリング手段4は、表示ユニット2を構成する発光素子1の点灯を制御して映像表示する表示制御器5に接続され、関数モデリング手段4で関数モデル化された各発光素子の指向特性の関数パラメータを表示制御器5に送るようにされている。
表示制御器5は、関数モデリング手段4から送信された関数パラメータを表示ユニット2に設けられたパラメータ記憶手段21に伝送して、それを記憶させる。
なお、パラメータ記憶手段21は、図示では表示ユニット2に設けているが、表示制御器5の中に設けてもよい。
The function modeling means 4 is connected to a display controller 5 that controls the lighting of the light emitting elements 1 constituting the display unit 2 and displays an image, and the function of the directivity characteristic of each light emitting element that is function modeled by the function modeling means 4. The parameters are sent to the display controller 5.
The display controller 5 transmits the function parameter transmitted from the function modeling unit 4 to the parameter storage unit 21 provided in the display unit 2 and stores it.
The parameter storage means 21 is provided in the display unit 2 in the drawing, but may be provided in the display controller 5.

また、表示制御器5は、外部から入力される任意角度(水平角α、垂直角β)に基づいて、パラメータ記憶手段21に記憶された関数パラメータを元に任意角度における各発光素子の輝度補正値を算出する補正値算出手段51と、補正値算出手段51で算出した輝度補正値を表示ユニット2に表示すべき映像信号と掛け算の演算をして、発光素子1の輝度調整を行う演算手段52を有している。演算手段52で補正された映像信号は表示ユニット2に送られ、それぞれの発光素子1が輝度調整されて、ざらつき(輝度むら)のない均一な映像が表示される。なお、輝度補正値の算出方法については後述する。   Further, the display controller 5 corrects the luminance of each light emitting element at an arbitrary angle based on the function parameter stored in the parameter storage unit 21 based on an arbitrary angle (horizontal angle α, vertical angle β) input from the outside. A correction value calculation means 51 for calculating a value, and a calculation means for adjusting the luminance of the light emitting element 1 by multiplying the luminance correction value calculated by the correction value calculation means 51 with a video signal to be displayed on the display unit 2 52. The video signal corrected by the computing means 52 is sent to the display unit 2, and the brightness of each light emitting element 1 is adjusted to display a uniform image free from roughness (brightness unevenness). A method for calculating the luminance correction value will be described later.

次に輝度補正の仕方について説明する。図2に示すように、LED素子に代表される発光素子は指向特性を有する。発光素子を平面視した場合に、水平角をα、垂直角をβとすると、発光素子の輝度の指向特性は式(1)によってモデル化される。
F(α,β)=aα+bβ+cαβ+dα+eβ+f (1)
ここで、a、b、c、d、e、fは未知パラメータ。
式(1)は指向特性を関数で表すためのもので、指向特性に応じて表現を変えるものである。
また、輝度計測手段3であるCCDカメラと表示ユニット2の距離や移動量を設定することで、水平角α、垂直角βは容易に算出できる。
なお、式(1)は下記の式(1a)を用いてもよい。
F(α,β)=(coST(α+a))×(coST(β+b)) (1a)
Next, how to correct the brightness will be described. As shown in FIG. 2, a light emitting element typified by an LED element has directional characteristics. In a plan view of the light emitting element, if the horizontal angle is α and the vertical angle is β, the luminance directivity characteristic of the light emitting element is modeled by Equation (1).
F (α, β) = aα 2 + bβ 2 + cαβ + dα + eβ + f (1)
Here, a, b, c, d, e, and f are unknown parameters.
Expression (1) is for expressing the directivity characteristics as a function, and the expression is changed according to the directivity characteristics.
Further, the horizontal angle α and the vertical angle β can be easily calculated by setting the distance and the moving amount of the CCD camera as the luminance measuring means 3 and the display unit 2.
The following formula (1a) may be used as the formula (1).
F (α, β) = (coST (α + a)) c × (coST (β + b)) d (1a)

発光素子1を複数の角度から撮影して計測した画像を元に、表示ユニット2に実装されている全ドットの発光素子1の輝度を算出する。特定のドットに対して複数の角度で計測した輝度をプロットすると、図3のようなグラフが得られる。
関数モデリング手段4は、複数角度から得られた輝度値を元に、式(1)のモデルにフィッティングする。即ち、式(1)における未知のパラメータa、b、c、d、e、fを算出する。パラメータは最小二乗近似を代表とする既知の方法により算出可能である。
The luminance of the light emitting elements 1 of all dots mounted on the display unit 2 is calculated based on images measured by photographing the light emitting elements 1 from a plurality of angles. When the luminance measured at a plurality of angles with respect to a specific dot is plotted, a graph as shown in FIG. 3 is obtained.
The function modeling unit 4 performs fitting to the model of Expression (1) based on the luminance values obtained from a plurality of angles. That is, unknown parameters a, b, c, d, e, and f in equation (1) are calculated. The parameter can be calculated by a known method represented by least square approximation.

最小二乗近似は得られた計測データ(ここでは例えば、25個の輝度値)と関数モデルの差の二乗和を最小にするもので、実際には演算用のソフトウェアを用いて演算することにより求めることができる。   The least square approximation minimizes the sum of squares of the difference between the obtained measurement data (here, for example, 25 luminance values) and the function model, and is actually obtained by calculation using calculation software. be able to.

関数モデリング手段4によりモデル化された関数のパラメータa、b、c、d、e、fは、表示ユニット2を制御する表示制御器5に送信される。表示制御器5は得られた関数パラメータおよび任意の角度α、βを元に、角度α、βにおけるドット輝度を算出する。
全ドットの平均輝度をF(α,β)avg、特定のドットの輝度をF(α,β)とする
と、任意角α、βにおけるドット輝度を均一とするための輝度補正値は式(2)によって算出される。
輝度補正値=F(α,β)avg/F(α,β) (2)
The parameters a, b, c, d, e, f of the function modeled by the function modeling means 4 are transmitted to the display controller 5 that controls the display unit 2. The display controller 5 calculates the dot luminance at the angles α and β based on the obtained function parameters and arbitrary angles α and β.
When the average brightness of all dots is F (α, β) avg and the brightness of a specific dot is F (α, β) S , the brightness correction value for making the dot brightness uniform at the arbitrary angles α and β 2).
Brightness correction value = F (α, β) avg / F (α, β) S (2)

この輝度補正値を、式(3)に示すように表示ユニット2に表示すべき映像信号と掛け算の演算をすることによって補正後の映像信号を生成し、その補正後映像信号を表示ユニット2の発光素子1に供給することにより、任意の角度から均一な映像となる。
補正後映像信号=元の映像信号×輝度補正値 (3)
The luminance correction value is multiplied by the video signal to be displayed on the display unit 2 as shown in Expression (3) to generate a corrected video signal, and the corrected video signal is displayed on the display unit 2. By supplying the light emitting element 1, a uniform image is obtained from an arbitrary angle.
Corrected video signal = original video signal × luminance correction value (3)

以上の輝度補正の仕方を図4に示すフローチャートに基づいて説明する。
ステップST1は、輝度計測手段3であるCCDカメラにより表示ユニット2の点灯した1つの発光素子1を撮影してドット輝度を複数の角度から計測する。ステップST2は、表示ユニット2を構成する全ての発光素子1のドット輝度の計測が完了したかどうか判断する。もし、完了していなかったら(No)、ステップST3に戻り、輝度計測手段3であるCCDカメラを移動して、ステップST1と同じ輝度計測を行う。
The above luminance correction method will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
In step ST1, one light-emitting element 1 whose display unit 2 is lit is photographed by a CCD camera as the luminance measuring means 3, and the dot luminance is measured from a plurality of angles. Step ST2 determines whether or not the measurement of the dot luminance of all the light emitting elements 1 constituting the display unit 2 has been completed. If not completed (No), the process returns to step ST3, the CCD camera as the luminance measuring means 3 is moved, and the same luminance measurement as in step ST1 is performed.

ステップST2で全ドットの輝度計測が完了していたら(Yes)、ステップST4に進み、関数モデリング手段4により、計測した輝度から全ドットの関数モデルのパラメータを算出する。ステップST5は、モデル化された関数パラメータを、関数モデリング手段4から表示制御器5に送信し、表示制御器5は表示ユニット2に設けたパラメータ記憶手段21に記憶させる。   If the brightness measurement of all dots is completed in step ST2 (Yes), the process proceeds to step ST4, and the function modeling unit 4 calculates the parameters of the function model of all dots from the measured brightness. In step ST5, the modeled function parameters are transmitted from the function modeling means 4 to the display controller 5, and the display controller 5 stores them in the parameter storage means 21 provided in the display unit 2.

ステップST6は、表示制御器5に外部から任意角度α、βが指定されると、輝度補正値算出手段51は、指定された角度α、βの関数パラメータをパラメータ記憶手段21から読みだして、任意角度α、βにおける全ドットの輝度F(α,β)、および全ドットの輝度から平均輝度F(α,β)avgを求め、さらに式(2)に基づき輝度補正値を算出
する。
ステップST7は、ステップST6で算出した輝度補正値に、表示ユニット2で表示すべき映像信号を掛けて補正後映像信号を生成し、補正後映像信号に基づいて表示ユニット2の発光素子1を点灯して映像表示する。
In step ST6, when the arbitrary angles α, β are designated from the outside to the display controller 5, the brightness correction value calculating means 51 reads the function parameters of the designated angles α, β from the parameter storage means 21, The average brightness F (α, β) avg is obtained from the brightness F (α, β) S of all dots at arbitrary angles α, β and the brightness of all dots, and the brightness correction value is calculated based on the equation (2).
In step ST7, the luminance correction value calculated in step ST6 is multiplied by the video signal to be displayed on the display unit 2 to generate a corrected video signal, and the light emitting element 1 of the display unit 2 is turned on based on the corrected video signal. And display the image.

以上のように実施の形態1の発明は、表示ユニットを構成する複数の発光素子の各発光素子に対して、その輝度を複数角度から計測し、これら輝度計測値を元に関数モデリング手段によって各発光素子の指向特性を関数モデル化し、その関数パラメータを元に任意角度における各発光素子の輝度補正値を算出し、この算出した輝度補正値を表示すべき映像信号と演算して輝度調整するようにしているから、任意の角度での輝度補正が可能であり、視認角度に応じた最適な輝度補正ができる。   As described above, the invention according to Embodiment 1 measures the luminance of each light emitting element of the plurality of light emitting elements constituting the display unit from a plurality of angles, and functions modeling means based on these measured luminance values. The directional characteristic of the light emitting element is modeled as a function, and the brightness correction value of each light emitting element at an arbitrary angle is calculated based on the function parameter, and the calculated brightness correction value is calculated with the video signal to be displayed to adjust the brightness. Therefore, luminance correction at an arbitrary angle is possible, and optimal luminance correction according to the viewing angle can be performed.

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5に基づいて説明する。
実施の形態1の発明は、主に工場出荷前の表示ユニットを想定し、表示ユニット毎に輝度調整をする場合について説明したが、実施の形態2の発明は、表示ユニットを複数組み合わせ、大型映像表示装置を構成した状態で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。
Embodiment 2. FIG.
Next, a brightness adjusting apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG.
The invention of the first embodiment has been described mainly assuming a display unit before shipment from the factory and adjusting the brightness for each display unit. However, the invention of the second embodiment combines a plurality of display units, and displays a large image. The brightness of a plurality of display units is adjusted simultaneously with the display device being configured.

図5はスクリーン据付現地における輝度調整装置の全体構成図である。図5において、大型映像表示装置10は複数個の表示ユニット2を縦横に組み合わせて構成されている。
この大型映像表示装置10の前面には、表示ユニット2の中の発光素子1を撮影して、その輝度を計測する数台のCCDカメラなどで構成された輝度計測手段3が配置されている。
この輝度計測手段3は、表示ユニット2に実装されている各発光素子1のドット輝度を複数の角度から計測するために、表示ユニット2と平行な平面上を水平・垂直に移動するための機構を設けている。この実施の形態2では画面が大型で発光素子1の数も多いので、マトリクス状にCCDカメラを複数台並べて構成することは高価となり現実的でない。
FIG. 5 is an overall configuration diagram of the brightness adjusting device at the screen installation site. In FIG. 5, the large-sized video display device 10 is configured by combining a plurality of display units 2 vertically and horizontally.
On the front surface of the large-sized image display device 10 is arranged a luminance measuring means 3 composed of several CCD cameras or the like for photographing the light emitting element 1 in the display unit 2 and measuring the luminance.
This luminance measuring means 3 is a mechanism for moving horizontally and vertically on a plane parallel to the display unit 2 in order to measure the dot luminance of each light emitting element 1 mounted on the display unit 2 from a plurality of angles. Is provided. In the second embodiment, since the screen is large and the number of light emitting elements 1 is large, it is expensive and impractical to arrange a plurality of CCD cameras in a matrix.

輝度計測手段3に関数モデリング手段4としての計算機が接続され、関数モデリング手段4は各発光素子の指向特性の関数パラメータを演算すること、および関数モデリング手段4で関数モデル化された各発光素子の指向特性の関数パラメータを表示制御器5に送ることについては実施の形態1の発明と同じであるので、説明を省略する。
また、表示制御器5についても輝度補正値を算出する補正値算出手段51、及び補正値算出手段51で算出した輝度補正値を表示ユニット2に表示すべき映像信号と掛け算の演算をして、発光素子1の輝度調整を行う演算手段52を有していることも実施の形態1の発明と同じである。
表示制御器5には計算機6が接続され、この計算機6は表示制御器5との通信により、表示ユニット2の点灯状態を変化させることができると共に、輝度補正値を算出するために表示制御器5に視認角度α、βを入力するようになっている。
A computer as a function modeling unit 4 is connected to the luminance measuring unit 3, and the function modeling unit 4 calculates a function parameter of a directivity characteristic of each light emitting element, and each of the light emitting elements modeled by the function modeling unit 4. Sending the function parameter of the directivity characteristic to the display controller 5 is the same as in the invention of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
The display controller 5 also calculates a correction value calculation unit 51 for calculating a luminance correction value, and calculates the multiplication of the luminance correction value calculated by the correction value calculation unit 51 with the video signal to be displayed on the display unit 2. The calculation means 52 for adjusting the luminance of the light emitting element 1 is also the same as that of the first embodiment.
A computer 6 is connected to the display controller 5, and the computer 6 can change the lighting state of the display unit 2 through communication with the display controller 5, and display controller 5 can calculate a luminance correction value. The viewing angles α and β are input to 5.

この実施の形態2の発明においても、複数角度から発光素子1のドット輝度計測をすれば、式(1)を用いて全ドットの関数モデル化が可能となるため、実施の形態1と同様の手順によって輝度調整することによって、任意の角度からの映像が均一となる。また、大型映像表示装置10を据付ける現地において、複数の表示ユニットを同時に輝度調整することができるので、視認角度α、βにおいて最適な輝度補正ができる。   Also in the invention of the second embodiment, if the dot luminance of the light emitting element 1 is measured from a plurality of angles, the function modeling of all dots can be performed using the equation (1). By adjusting the brightness according to the procedure, an image from an arbitrary angle becomes uniform. Further, since the brightness of a plurality of display units can be adjusted simultaneously at the site where the large video display device 10 is installed, optimal brightness correction can be performed at the viewing angles α and β.

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6〜図9に基づいて説明する。
図6に示すように、発光素子1は特定の角度で輝度補正をすると、右図に示すように指向特性のばらつきにより輝度補正角度以外の角度でばらつき(輝度差)を増大する場合がある。実施の形態3の発明は、上記課題を解決するために、幅広い視認角度の輝度を最適に補正する機能を追加したものである。
Embodiment 3 FIG.
Next, a brightness adjusting apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 6, when the light emitting element 1 corrects the luminance at a specific angle, the variation (luminance difference) may increase at an angle other than the luminance correction angle due to the variation in directivity as shown in the right diagram. In order to solve the above-described problems, the invention of Embodiment 3 adds a function of optimally correcting the luminance of a wide viewing angle.

図7は実施の形態3の輝度調整装置の全体構成図であり、表示制御器5には、任意角度α,βの代わりに、視認角度[α1:α2],[β1:β2]を入力すると共に、理想的な指向特性モデルのパラメータを入力するようになっている。その他の構成は実施の形態1の図1と同じにつき、同じまたは相当する部分には同じ符号を付して説明を省略する。 FIG. 7 is an overall configuration diagram of the brightness adjusting apparatus according to the third embodiment, and the display controller 5 has visual angles [α 1 : α 2 ], [β 1 : β 2 instead of the arbitrary angles α and β. ] And parameters of an ideal directivity model are input. Other configurations are the same as those in FIG. 1 of the first embodiment, and the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

今、発光素子1の理想的な指向特性をFideal(α,β)とする。理想的な指向特性は
発光素子1の標準特性などを関数モデリングすればよい。次にCCDカメラなどの輝度計測手段3によって計測された各発光素子1の指向特性をFa(α,β)とする。輝度計測手段3による輝度計測は実施の形態1もしくは実施の形態2を利用する。
Now, let F ideal (α, β) be an ideal directional characteristic of the light-emitting element 1. The ideal directivity may be a function modeling of the standard characteristics of the light emitting element 1. Next, let the directivity characteristic of each light emitting element 1 measured by the luminance measuring means 3 such as a CCD camera be F a (α, β). The luminance measurement by the luminance measuring means 3 uses the first embodiment or the second embodiment.

補正対象である発光素子1の輝度補正値をAとする。視認角度[α1:α2],[β1
β2]におけるばらつきを最適にするには、式(4)を最小にするAを求めれば良い。

Figure 0006103809
(α,β)は調整対象となっている発光素子(ドット)の指向特性モデルを示す。 Let A be the luminance correction value of the light-emitting element 1 to be corrected. Viewing angle [α 1 : α 2 ], [β 1 :
In order to optimize the variation in β 2 ], A that minimizes Equation (4) may be obtained.
Figure 0006103809
F a (α, β) indicates a directivity model of the light emitting element (dot) to be adjusted.

式(4)を最小にする輝度補正値Aを求めるには、

Figure 0006103809
を満たす輝度補正値Aを求めれば良い。つまり式(5)を解けばよい。
Figure 0006103809

In order to obtain the luminance correction value A that minimizes Equation (4),
Figure 0006103809
What is necessary is just to obtain | require the brightness | luminance correction value A which satisfy | fills. That is, equation (5) may be solved.
Figure 0006103809

次に実施の形態3の輝度補正の仕方を図8に示すフローチャートに基づいて説明する。
図8において、ステップST1〜ステップST7は、実施の形態1の図4と同じであるので説明を省略する。
実施の形態3は、ステップST8(実施の形態1のステップST6に相当)において、表示制御器5に視認角度[α1:α2],[β1:β2]の指定と理想的な指向特性Fideal
(α,β)のパラメータを入力する。すると、表示制御器5の輝度補正値算出手段51は、指定された角度範囲α1〜α2、β1〜β2の関数パラメータをパラメータ記憶手段21から読みだして、視認角度[α1:α2],[β1:β2]における輝度補正値Aを式(5)に基づき算出する。
Next, a method of correcting the luminance according to the third embodiment will be described based on the flowchart shown in FIG.
In FIG. 8, steps ST1 to ST7 are the same as those in FIG.
In the third embodiment, in step ST8 (corresponding to step ST6 in the first embodiment), the display controller 5 is designated with the viewing angles [α 1 : α 2 ], [β 1 : β 2 ] and ideally oriented. Characteristic F ideal
Enter the parameters (α, β). Then, the luminance correction value calculation means 51 of the display controller 5 reads out the function parameters of the designated angle ranges α 1 to α 2 and β 1 to β 2 from the parameter storage means 21, and recognizes the viewing angle [α 1 : The luminance correction value A in [α 2 ], [β 1 : β 2 ] is calculated based on the equation (5).

こうして求めた輝度補正値Aを、ステップST7において、式(3)に示すように表示ユニット2に表示すべき映像信号と掛け算の演算をすることによって補正後の映像信号を生成し、その補正後映像信号を表示ユニット2の発光素子1に供給することにより、視認角度[α1:α2],[β1:β2]において均一な映像となる。 In step ST7, the luminance correction value A thus obtained is multiplied by the video signal to be displayed on the display unit 2 as shown in Equation (3) to generate a corrected video signal. By supplying the video signal to the light emitting element 1 of the display unit 2, a uniform video is obtained at the viewing angles [α 1 : α 2 ], [β 1 : β 2 ].

図6に示したように特定の角度で輝度補正をすると、その他の角度で輝度差が増大する場合があるが、実施の形態3であれば、特定の角度で輝度差が増大するのを防ぐようにしている。(一方で、全ての発光素子の輝度が均一となる角度もなくなってしまう。)
これは、図9に示すように黒塗部の面積が最小となることを意味し、水平方向にα1〜α2、垂直方向にβ1〜β2の幅広い視認角度での輝度差が少なくなり、幅広い視認角度の輝度を最適に補正したことになる。
As shown in FIG. 6, when the luminance correction is performed at a specific angle, the luminance difference may increase at other angles. However, in the third embodiment, the luminance difference is prevented from increasing at a specific angle. I am doing so. (On the other hand, there is no angle at which the luminance of all the light emitting elements becomes uniform.)
This means that the area of the black paint area is minimized as shown in FIG. 9, and the luminance difference at a wide viewing angle of α1 to α2 in the horizontal direction and β1 to β2 in the vertical direction is reduced, and wide viewing is possible. This means that the brightness of the angle is optimally corrected.

1:発光素子、 2:表示ユニット、
3:輝度計測手段、 4:関数モデリング手段、
5:表示制御器、 6:計算機、
10:大型映像表示装置、 21:パラメータ記憶手段、
41:撮影画像格納用メモリ、 42:演算部、
51:輝度補正値算出手段、 52:演算手段。
1: light emitting element, 2: display unit,
3: luminance measuring means, 4: function modeling means,
5: Display controller, 6: Computer,
10: Large video display device, 21: Parameter storage means,
41: Memory for storing captured images, 42: Calculation unit,
51: Brightness correction value calculation means 52: Calculation means

Claims (3)

表示ユニットを構成する複数の発光素子の各発光素子に対して、その輝度を複数の水平角および複数の垂直角からそれぞれ計測する輝度計測手段、この輝度計測手段で計測した全ての発光素子の複数の輝度データを元に前記各発光素子の指向特性を関数モデル化する関数モデリング手段、前記関数モデル化された各発光素子の指向特性の関数パラメータを記憶する記憶手段、この記憶手段に記憶された関数パラメータを元に任意角度における各発光素子の輝度補正値を算出する補正値算出手段、および前記補正値算出手段で算出した輝度補正値を前記表示ユニットに表示すべき映像信号と演算して輝度調整する演算手段を備えた輝度調整装置。 Luminance measuring means for measuring the luminance of each of the plurality of light emitting elements constituting the display unit from a plurality of horizontal angles and a plurality of vertical angles, and a plurality of all the light emitting elements measured by the luminance measuring means. function modeling means for function modeling the directivity of each light emitting element based on the luminance data of a storage means for storing the function parameters of the directional characteristics of the light emitting elements wherein the function modeled, stored in the storage means Correction value calculation means for calculating the luminance correction value of each light emitting element at an arbitrary angle based on the function parameter, and the luminance correction value calculated by the correction value calculation means as a video signal to be displayed on the display unit A brightness adjusting device including a calculating means for adjusting. 前記輝度計測手段が輝度を計測する角度は、水平および垂直ともに、−60、−30、0、30、60度とした請求項1に記載の輝度調整装置。The brightness adjusting apparatus according to claim 1, wherein the brightness measuring unit measures brightness at −60, −30, 0, 30, 60 degrees in both horizontal and vertical directions. 前記表示ユニットを複数個組み合わせて大型映像表示装置とし、この大型映像表示装置の複数の表示ユニットを同時に輝度調整するようにした請求項1に記載の輝度調整装置。   The brightness adjusting device according to claim 1, wherein a plurality of display units are combined to form a large-sized video display device, and the brightness of the plurality of display units of the large-sized video display device is adjusted simultaneously.
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