JP2007264088A

JP2007264088A - 表示装置、焼き付き補正システム及び焼き付き補正方法

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Publication number: JP2007264088A
Application number: JP2006085983A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Katayama; 貴寛片山; Toshihiro Takagi; 敏弘高城
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2006-03-27
Filing date: 2006-03-27
Publication date: 2007-10-11
Also published as: US20070222860A1; CN101046931A; US7719596B2; EP1840864A1; CN100590690C

Abstract

【課題】焼き付きの検出及び補正を画素単位で行うことにより、焼き付きによる色劣化を正確に補正することができる焼き付き補正機能を備えた表示装置、焼き付き補正システム及び焼き付き補正方法を提供する。
【解決手段】焼き付き補正システムＳにおいて、点灯手段（点灯プログラム１８６ａ等）は、表示パネル１５ａを構成する各画素を、予め設定された点灯条件にて順に点灯させ、撮像手段（撮像プログラム２５３ａ等）は、点灯手段により点灯された各画素を視認側から撮像して撮像画像データを取得し、算出手段（算出プログラム１８６ｃ等）は、撮像手段により取得された各画素の撮像画像データの輝度と、点灯条件における予め設定された輝度と、の差分値を算出し、さらに、補正手段（補正プログラム１８６ｄ等）は、算出手段により算出された差分値に基づいて、入力画像データに基づく各画素の輝度を補正する。
【選択図】図２

Description

本発明は、焼き付き補正機能を備えた表示装置、焼き付き補正システム及び焼き付き補正方法に関する。

ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＰＤＰ（Plasma Display Panel）等の表示パネルを備える表示装置では、長時間に渡って同じ画像を表示し続けた場合や、同一画像の累積表示時間が長時間に渡った場合に、表示画面に絵柄の痕が残ってしまう焼き付きと呼ばれる現象が発生する場合がある。焼き付きが発生すると、焼き付き箇所の発光状態が変化して、適切な表示を行うことができなくなる。そのため、従来から、当該焼き付き現象を解決するための種々の技術が提案されている。

例えば、特許文献１には、色ムラ補正回路を備え、スクリーンに投射された一定輝度レベルの画像信号での投射画像のブロック毎の輝度を輝度計やビデオカメラにて測定し、その測定値と基準値との差により色ムラ補正のためのパラメータを求めて色ムラ補正回路のレジスタに設定し、色ムラ補正回路において画像信号にレジスタ内のパラメータに沿った色ムラ補正を行うことにより、投写画面における色ムラを補正することができるプロジェクタが開示されている。
また、例えば、特許文献２には、プロジェクター部によって輝度が段階的かつ等間隔に変化するパターンをカメラ部が撮像することにより画像を取得し、カメラ制御部において、取得した画像について、パターンが投影された領域の明るさの段階的な変化量が等間隔となるように、階調特性補正用の補正値を設定し、その後、γ補正回路において、カメラ制御部において設定された補正値に基づいてカメラ部で取得される撮影画像の階調特性を補正し、素子駆動制御機能において、プロジェクター部から投影面に投影される投影画像の階調特性を補正することにより、投影面の状況に応じた適正な画像を生成可能な投影システムが開示されている。
さらに、例えば、特許文献３には、液晶プロジェクタにて投影した画像の全体をデジタルカメラで撮像し、撮像画像の画像特性をプログラムにて読み込み、各色信号の水平方向、垂直方向のずれ、角度のずれ、奥行き方向のずれ、あおりによるずれを捕捉することで、画像の歪みの調整を行うコンバーゼンス調整システムが開示されている。
特開２００６−００３６０７号公報特開２００４−１０９２４６号公報特開２００３−２６４８４７号公報

焼き付きは、画面を構成する画素単位で発生する劣化現象であるため、正確な補正を行うためには、焼き付き箇所の検出及び補正を画素単位で行う必要がある。しかしながら、特許文献１及び特許文献２に開示された技術によれば、色の劣化等を補正することはできるものの、何れもビデオカメラ等により色ムラが発生している部分を、画面全体を撮像することにより検出して補正を行うものであるため、色の発光が劣化している箇所を正確に検出して適切な補正を行うことはできないという問題があった。また、特許文献３に開示された技術は、ずれ量を捕捉するものの、画素単位で、焼き付きの検出及び補正を行うことはできず、焼き付きによる色劣化を正確に補正することができない。

本発明の課題は、焼き付きの検出及び補正を画素単位で行うことにより、焼き付きによる色劣化を正確に補正することができる焼き付き補正機能を備えた表示装置、焼き付き補正システム及び焼き付き補正方法を提供することである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、入力画像データに応じた画像を表示する表示パネルを備える表示手段と、前記表示手段に通信回線を介して接続され、前記表示パネルを視認側から撮像して撮像画像データを取得する撮像手段と、を備えて成り、前記表示パネルにおける焼き付きを補正する焼き付き補正システムにおいて、
前記表示パネルを構成する各画素を、予め設定された点灯条件にて順に点灯させる点灯手段と、
前記点灯手段により点灯された各画素を前記撮像手段により撮像して取得された各画素の撮像画像データの輝度と、前記点灯条件における予め設定された輝度と、の差分値を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記差分値に基づいて、前記入力画像データに基づく各画素の輝度を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、撮像画像データを取得する撮像手段と通信回線を介して接続され、入力画像データに応じた画像を表示する表示パネルを備える表示装置において、
前記表示パネルを構成する各画素を、予め設定された点灯条件にて順に点灯させる点灯手段と、
前記点灯手段により点灯された各画素を、前記撮像手段が視認側から撮像して取得した各画素の撮像画像データの輝度に基づいて、前記入力画像データに基づく各画素の輝度を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の表示装置において、前記補正手段は、
前記撮像手段により取得された各画素の撮像画像データの輝度と、前記点灯条件における予め設定された輝度と、の差分値を算出する算出手段を備え、
前記算出手段により算出された前記差分値に基づいて、前記入力画像データに基づく各画素の輝度を補正することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、入力画像データに応じた画像を表示する表示パネルを備える表示装置と、前記表示装置に着脱可能に接続される撮像装置と、を備えて成り、前記表示パネルにおける焼き付きを補正する焼き付き補正方法であって、
前記表示パネルを構成する各画素を、予め設定された点灯条件にて順に点灯させるステップと、
前記撮像装置により、点灯された各画素を視認側から撮像して撮像画像データを取得するステップと、
前記撮像装置により取得された各画素の撮像画像データの輝度に基づいて、前記入力画像データに基づく各画素の輝度を補正するステップと、
を備えることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、点灯手段は、表示パネルを構成する各画素を、予め設定された点灯条件にて順に点灯させ、撮像手段は、点灯手段により点灯された各画素を視認側から撮像して撮像画像データを取得する。また、算出手段は、撮像手段により取得された各画素の撮像画像データの輝度と、点灯条件における予め設定された輝度と、の差分値を算出し、さらに、補正手段は、算出手段により算出された差分値に基づいて、入力画像データに基づく各画素の輝度を補正する。従って、焼き付きの検出及び補正が画素単位で行われることにより、焼き付きによる色劣化を正確に補正することができる。

請求項２に記載の発明によれば、点灯手段は、表示パネルを構成する各画素を、予め設定された点灯条件にて順に点灯させ、撮像手段は、点灯手段により点灯された各画素を視認側から撮像することにより撮像画像データを取得し、さらに、補正手段は、撮像手段により取得された各画素の撮像画像データの輝度に基づいて、入力画像データに基づく各画素の輝度を補正する。従って、焼き付きの検出及び補正が画素単位で行われることにより、焼き付きによる色劣化を正確に補正することができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の効果が得られるのは無論のこと、補正手段は、算出手段により、撮像手段により取得された各画素の撮像画像データの輝度と、点灯条件における予め設定された輝度と、の差分値を算出し、当該算出手段により算出された差分値に基づいて、入力画像データに基づく各画素の輝度を補正する。従って、表示装置において、適切且つ簡単な構成で、焼き付きによる色の劣化を補正することができる。

請求項４に記載の発明によれば、表示パネルを構成する各画素を、予め設定された点灯条件にて順に点灯させるステップと、撮像装置により、点灯された各画素を視認側から撮像して撮像画像データを取得するステップと、撮像装置により取得された各画素の撮像画像データの輝度に基づいて、入力画像データに基づく各画素の輝度を補正するステップと、を備えるので、焼き付きの検出及び補正が画素単位で行われることにより、焼き付きによる色劣化を正確に補正することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
なお、図１は、本実施形態の焼き付き補正システムＳを例示するブロック図である。また、図２は、本実施形態の焼き付き補正システムＳを構成するテレビジョン受像機１と、撮像装置２との要部構成を示すブロック図であり、図３は、テレビジョン受像機１に備わる液晶表示部１５の断面図である。また、図４は、液晶表示部１５におけるガラス基板１５１の平面図である。

図１に示すように、本焼き付き補正システムＳは、表示手段及び表示装置としてのテレビジョン受像機１と、撮像手段としての撮像装置２とが通信回線３を介して接続されている。通信回線３は、ＩＲ信号等の無線通信回線或いはケーブル等の有線通信回線であり、撮像装置２は、当該通信回線３を介してテレビジョン受像機１に対して着脱可能に接続される。

（撮像装置の構成）
撮像装置２は、例えば、撮像素子２１と、Ａ／Ｄコンバータ２２と、送信部２３と、キー入力部２４と、制御部２５と、等を備えて構成されている。

撮像素子２１は、例えば、ＣＣＤ（Charged Coupled Device）や、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-oxide Semiconductor）等の半導体素子であり、テレビジョン受像機１の表示パネル１５ａを撮像することにより撮像レンズ（図示省略）を介して入光された光の強弱を電気信号に変換して、Ａ／Ｄコンバータ２２に出力する。
Ａ／Ｄコンバータ２２は、撮像素子２１から入力されたアナログの電気信号をデジタル画像データに変換して、送信部２３に出力する。
送信部２３は、Ａ／Ｄコンバータ２２から入力された撮像画像データを、通信回線３を介してテレビジョン受像機１に送信する。

キー入力部２４は、例えば、ユーザが各種指示を遠隔操作により入力するための複数のキーを備えており、ユーザによるキーの押下操作の検出に基づいて生成した入力操作信号を、通信回線３を介してテレビジョン受像機１に対して出力する。
具体的には、キー入力部２４は、検出開始ボタン２４ａを備えて構成され、当該検出開始ボタン２４ａの押下操作を検出すると、当該押下操作に基づく入力操作信号を制御部２５に対して出力する。そして、当該入力操作信号が通信回線３を介して、撮像装置２からテレビジョン受像機１に送信されると、テレビジョン受像機１のＣＰＵ１８１による点灯プログラム１８６ａ（後述）及び撮像装置２のＣＰＵ２５１による撮像プログラム２５３ａ（後述）に基づく制御により、表示パネル１５ａにおける焼き付き検出処理が開始されることとなる。

制御部２５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２５１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２５２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２５３と、等を備えて構成されている。

ＣＰＵ２５１は、撮像装置２の各部から入力された入力信号に応じて、ＲＯＭ２５３に格納された各種プログラムを実行するとともに、実行にかかるプログラムに基づく出力信号を各部に出力することにより、撮像装置２の動作全般を統括制御する。

ＲＡＭ２５２は、ＣＰＵ２５１によって各種プログラムが実行される際に生じる処理結果や、入力されたデータ等を一時的に記憶する。

ＲＯＭ２５３は、撮像プログラム２５３ａ、送信プログラム２５３ｂ等の各種プログラムを備えて構成されている。

撮像プログラム２５３ａは、例えば、ＣＰＵ２５１に、テレビジョン受像機１の表示パネル１５ａにおいて、後述する点灯プログラム１８６ａの実行により点灯された各画素を視認側から撮像して撮像画像データを取得する機能を実現するためのプログラムである。
具体的には、ＣＰＵ２５１は、撮像装置２に備わる検出開始ボタン２４ａの押下操作により、焼き付き検出処理の開始を指示する入力操作信号が通信回線３を介してテレビジョン受像機１に入力され、焼き付き検出処理が開始されることにより、表示パネル１５ａにおいて、当該表示パネル１５ａを構成する各画素が、１画素ずつ、所定の間隔（例えば、0.5秒間隔）で次々と点灯されると、撮像素子２１等により当該表示パネル１５ａを視認側から撮像して、各画素が点灯している状態が撮像された撮像画像データを取得する。当該撮像のタイミングは、テレビジョン受像機１から通信回線３を介して入力される同期信号に同期して行なわれる。
ＣＰＵ２５１は、かかる撮像プログラム２５３ａを実行することにより撮像手段として機能する。

送信プログラム２５３ｂは、例えば、ＣＰＵ２５１に、撮像プログラム２５３ａの実行により撮像された各画素の撮像画像データを、送信部２３により、通信回線３を介してテレビジョン受像機１に送信する機能を実現するためのプログラムである。
具体的には、ＣＰＵ２５１は、撮像プログラム２５３ａの実行により、各画素の点灯状態の撮像画像データが取得されると、当該撮像画像データを、送信部２３により、通信回線３を介してテレビジョン受像機１に対して送信する。

（テレビジョン受像機の構成）
テレビジョン受像機１は、信号入力部１１と、信号処理部１２と、ゲート線駆動部１３と、データ線駆動部１４と、液晶表示部１５と、受信部１６と、画像メモリ１７と、制御部１８と、等を備えて構成されている。

信号入力部１１は、図示しないアンテナ、チューナ部等により受信された映像信号である入力画像データが入力されると、所定の入力信号処理を行って信号処理部１２に出力する。
信号処理部１２は、信号入力部１１より入力された入力画像データに対してＹ／Ｃ分離、色復調処理、マトリクス処理等の処理を行ってＲＧＢ信号を生成し、生成したＲＧＢ信号に対して、画像の拡大・縮小、補間、階調補正、色補正等の処理を行って、データ線駆動部１４に出力する。

ゲート線駆動部１３は、液晶表示部１５におけるゲート線Ｘの各々の対応して設けられており、同一のゲート線Ｘ上に連なる薄膜トランジスタ１５６をオンさせる電圧或いはオフさせる電圧をゲート線Ｘに供給する。

データ線駆動部１４は、液晶表示部１５におけるデータ線Ｙの各々に対応して設けられており、信号処理部１２から入力される入力画像データに応じた電圧を、ゲート線駆動部１３から出力される同期信号と同期してデータ線Ｙに出力する。

液晶表示部１５は、例えば、アクティブマトリクス駆動方式による液晶（LCD :Liquid Crystal Display）方式の表示パネル１５ａを備えている。当該液晶方式の表示パネル１５ａは、図３及び図４に示すように、ガラス基板１５１と、このガラス基板１５１に対して所定の間隔を隔てて配設された対向基板１５２とを張り合わせ、これらガラス基板１５１及び対向基板１５２を２枚の偏光板１５３、１５３で挟んだ構成となっており、ガラス基板１５１と対向基板１５２の間には液晶層１５４が封入され、ガラス基板１５１の背面側にはバックライト（図示省略）が配設されている。

ガラス基板１５１の上には、複数の画素電極１５５がマトリクス状に配設されており、当該画素電極１５５に対向して、対向基板１５２上に対向電極１５７が形成されている。それぞれの画素電極１５５は、これを駆動するアクティブ素子としての薄膜トランジスタ（TFT: Thin Film Transistor）１５６と、ゲート線Ｘ及びデータ線Ｙと接続するように配設されており、画素電極１５５に供給された画素電極電圧と、対向電極１５７に供給された対向電極電圧との電位差によって、画素電極１５５と対向電極１５７との間に封入された領域の液晶層１５４のみが配列方向を変え、偏光板１５３と、画素電極１５５及び対向電極１５７上に形成された配向膜１５８、１５８とともに動作して、光を通過或いは遮断させ、液晶シャッターとして機能する。
ゲート線（Ｘ０〜Ｘｍ）は、Ｘ方向の画素選択回路であり、ゲート線駆動部１３から印加される電圧に応じて駆動される。また、データ線（Ｙ０〜Ｙｎ）はＹ方向の画素選択回路であり、データ線駆動部１４から印加される電圧に応じて駆動される。

当該ガラス基板１５１において、所望の画素を点灯させる場合、ＣＰＵ１８１は、ゲート線（Ｘ０〜Ｘｍ）及びデータ線（Ｙ０〜Ｙｎ）から、一のゲート線（例えば、Ｘ１）及びデータ線（例えば、Ｙ０）をそれぞれ選択し、ゲート線駆動部１３及びデータ線駆動部１４により選択したゲート線Ｘ及びデータ線Ｙに所定の電圧を印加させて、当該ゲート線Ｘ及びデータ線Ｙが交差する場所の画素（例えば、（Ｘ１、Ｙ０））の薄膜トランジスタ１５６を駆動させる。また、データ線駆動部１４により、データ線Ｙに供給する電圧のレベルを変更することによって、各画素を透過する光量が調整され、これにより各画素の輝度が調整されることとなる。
具体的には、ＣＰＵ１８１は、ゲート線駆動部１３によりゲート線Ｘに対して高電位の電圧を供給し、さらに、データ線駆動部１４により信号処理部１２から入力される入力画像データに応じた電圧値の電圧を供給することで、目的の画素を当該入力画像データに基づく輝度で点灯させる。しかしながら、輝度の高い画像データを長時間表示させることにより焼き付きが発生している画素は、入力画像データの輝度よりも高い輝度で点灯され、また、輝度の低い画像データを長時間表示させることにより焼き付きが発生している画素は、入力画像データの輝度よりも低い輝度で点灯されることとなる。

受信部１６は、通信回線３を介して、撮像装置２の送信部２３より送られた撮像画像データを受信するとともに、受信した撮像画像データを画像メモリ１７に出力する。

画像メモリ１７は、撮像装置２から送信された撮像画像データが受信部１６に入力されると、当該撮像画像データを一時的に格納する。当該画像メモリ１７は、少なくとも表示パネル１５ａを構成する画素と同数の撮像画像データを記憶可能な領域を有して構成されている。

制御部１８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１８１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１８２と、焼き付き検出メモリ１８３と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１８４と、等を備えて構成されている。

ＣＰＵ１８１は、テレビジョン受像機１の各部から入力された入力信号に応じて、ＲＯＭ１８４に格納された各種プログラムを実行するとともに、実行にかかるプログラムに基づく出力信号を各部に出力することにより、テレビジョン受像機１の動作全般を統括制御する。

ＲＡＭ１８２は、ＣＰＵ１８１によって各種プログラムが実行される際に生じる処理結果や、入力されたデータ等を一時的に記憶する。

焼き付き検出メモリ１８３は、例えば、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）等の不揮発性メモリから構成され、後述する算出プログラム１８６ｃにより検出された各画素における焼き付きの有無の検出結果及び差分値に基づいて決定された補正値を格納する。

ＲＯＭ１８４は、データエリア１８５及びプログラムエリア１８６を備えて構成され、データエリア１８５に点灯データ１８５ａを格納するとともに、プログラムエリア１８６に、点灯プログラム１８６ａ、受信プログラム１８６ｂ、算出プログラム１８６ｃ、補正プログラム１８６ｄ等の各種プログラムを格納している。

点灯データ１８５ａは、予め設定された点灯条件としての一定の輝度を有する映像データであり、後述する点灯プログラム１８６ａの実行に際して、当該点灯データ１８５ａに基づいて表示パネル１５ａを構成する各画素が順に点灯されることとなる。

点灯プログラム１８６ａは、例えば、ＣＰＵ１８１に、表示パネル１５ａを構成する各画素を、予め設定された点灯条件にて順に点灯させる機能を実現させるプログラムである。
具体的には、ＣＰＵ１８１は、撮像装置２に備わる検出開始ボタン２４ａの押下操作により、焼き付き検出処理の開始を指示する入力操作信号が通信回線３を介して入力されると、ゲート線駆動部１３により、Ｘ１〜Ｘｍのゲート線Ｘを順に走査して、ゲート線Ｘ上に連なる薄膜トランジスタ１５６をオン（低抵抗の状態）させる電圧を、それぞれのゲート線Ｘに供給する。ＣＰＵ１８１は、一のゲート線Ｘが走査されている間に、データ線駆動部１４により、所定の間隔で順に、Ｙ０〜Ｙｎのデータ線Ｙに対して予め設定された点灯条件としての点灯データ１８５ａに基づく所定の電圧を供給すると、データ線Ｙに印加された電圧の電位がそれぞれの画素電極１５５に印加されることとなる。ＣＰＵ１８１は、一のゲート線Ｘの走査中における全てのデータ線Ｙに対する電圧の印加が終了した後は、ゲート線駆動部１３により、当該ゲート線Ｘに対して同一のゲート線Ｘ上の薄膜トランジスタ１５６をオフ（高抵抗の状態）させる電圧を供給し、次のゲート線Ｘの走査に移行する。
当該処理を１フレーム分行うと、表示パネル１５ａを構成する各画素は、（Ｘ０、Ｙ０）→（Ｘ０、Ｙ１）→（Ｘ０、Ｙ２）→・・・→（Ｘｍ、Ｙｎ）の順番で、１画素ずつ、所定の間隔（例えば、0.5秒間隔）で次々と点灯されることとなる。当該ゲート線Ｘ及びデータ線Ｙには、上述した一定の輝度の点灯データ１８５ａが供給されるため、各画素は、焼き付きが発生していない場合には点灯データ１８５ａに基づく所定の輝度で点灯されることとなり、一方、焼き付きが発生している場合には、点灯データ１８５ａに基づく輝度の所定の誤差範囲内を超えた輝度で点灯されることとなる。
ＣＰＵ１８１は、かかる点灯プログラム１８６ａを実行することにより、点灯データ１８５ａとともに点灯手段として機能する。

受信プログラム１８６ｂは、例えば、ＣＰＵ１８１に、撮像装置２のＣＰＵ２５１による送信プログラム２５３ｂの実行により、撮像装置２から通信回線３を介して送信された撮像画像データを、受信部１６において受信する機能を実現するためのプログラムである。当該受信プログラム１８６ｂの実行により、撮像装置２から送信された撮像画像データは、画像メモリ１７に格納されることとなる。この撮像画像データは、１つの画素のみが点灯中の表示パネル１５ａが視認側から撮像されたものであり、表示パネル１５ａを構成する画素と同数分、撮像装置２から送信されることとなる。

算出プログラム１８６ｃは、例えば、ＣＰＵ１８１に、撮像プログラム２５３ａの実行により取得された各画素の撮像画像データの輝度と、点灯条件における予め設定された輝度と、の差分値を算出する機能を実現させるためのプログラムである。
具体的には、ＣＰＵ１８１は、受信プログラム１８６ｂの実行により受信された各画素分の撮像画像データが、画像メモリ１７に格納されると、当該画像メモリ１７に格納された各々の撮像画像データにおいて、各撮像画像データに撮像された各画素の輝度を検出する。さらに、当該各画素の輝度と、点灯データ１８５ａの輝度とを比較して、画素の輝度と点灯データ１８５ａの輝度との差分値が、所定の誤差範囲内にあるか否かを判断する。撮像画像データに基づいて検出した画素の輝度と、点灯データ１８５ａの輝度との差分値が所定の誤差範囲内にある場合には、当該撮像画像データに撮像された画素は、焼き付きが起こっていないと判定される。一方、撮像画像データに基づいて検出した画素の輝度と、点灯データ１８５ａの輝度との差分値が所定の誤差範囲内にない場合には、当該撮像画像データに撮像された画素は、焼き付きが起こっていると判定される。さらに、ＣＰＵ１８１は、焼き付きが起こっていると検出された画素について、撮像画像データに基づいて検出した画素の輝度と、点灯データ１８５ａの輝度との差分値を、その焼き付きの程度を示すデータとして取得する。
例えば、点灯データ１８５ａにおける輝度が２５６階調で示され、誤差範囲が±１５階調と設定された場合に、撮像画像データに基づいて検出した画素の輝度と、点灯データ１８５ａの輝度との差分値が、±１５階調の範囲にある場合には、ＣＰＵ１８１は、当該画素は焼き付きが発生していないと判定し、一方、撮像画像データに基づいて検出した画素の輝度と、点灯データ１８５ａの輝度との差分値が、±１５階調の範囲にない場合には、当該画素は焼き付きが発生していると判定する。
さらに、焼き付きが発生していると判定された画素について、当該画素の差分値に基づいて補正値が決定される。この補正値は、後述する補正プログラム１８６ｄの実行による輝度の補正処理において参照される値である。これらの焼き付きの有無及び差分値に基づいて決定された補正値は、焼き付き検出メモリ１８３に出力され、各画素を識別するための画素番号ｎと関連付けられて、格納されることとなる。

補正プログラム１８６ｄは、例えば、ＣＰＵ１８１に、算出プログラム１８６ｃにより算出された差分値に基づいて、入力画像データに基づく各画素の輝度を補正する機能を実現するためのプログラムである。
具体的には、ＣＰＵ１８１は、上述の算出プログラム１８６ｃによる焼き付きの有無の検出及び差分値に基づく補正値の決定がなされると、その後に行なわれる表示パネル１５ａにおける映像の表示に際して、焼き付き検出メモリ１８３に格納された焼き付きの有無の検出結果及び補正値を読み出し、当該読み出した焼き付きの有無及び補正値に応じて、焼き付きが発生している画素の電圧値を変更する。すなわち、ＣＰＵ１８１は、焼き付きが発生している画素について、焼き付き検出メモリ１８３から読み出した補正値に応じて、データ線駆動部１４においてデータ線Ｙに印加する電圧を調整することにより、焼き付きの補正を行う。
例えば、誤差範囲が±１５階調とされた場合に、撮像画像データに基づいて検出した画素の輝度と、点灯データ１８５ａの輝度との差分値（例えば、＋２０）が、±１５階調の範囲になく、当該画素において焼き付きが発生していると判定された場合には、データ線駆動部１４において、当該画素が接続されるデータ線Ｙに、当該差分値に基づいて決定された補正値（例えば、−２０）が演算された電圧信号が印加される。当該処理が入力画像データを構成する全ての画素データについて行われることにより、各画素の電圧が正確に補正されて、焼き付きの無い画像が表示パネル１５ａに表示されることとなる。
ＣＰＵ１８１は、かかる補正プログラム１８６ｄを実行することにより、算出プログラムとともに、補正手段を構成する。

次に、図５を参照しながら、テレビジョン受像機１のＣＰＵ１８１及び撮像装置２のＣＰＵ２５１により行なわれる表示パネル１５ａにおける焼き付き検出処理について説明する。本処理は、ＣＰＵ１８１により点灯プログラム１８６ａ、受信プログラム１８６ｂ、算出プログラム１８６ｃ、補正プログラム１８６ｄが実行され、ＣＰＵ２５１により撮像プログラム２５３ａ及び送信プログラム２５３ｂが実行されることにより行なわれる。

まず、ステップＳ１において、撮像装置２のＣＰＵ２５１は、キー入力部２４における検出開始ボタン２４ａの押下の有無を判断する。ＣＰＵ２５１は、ステップＳ１において、検出開始ボタン２４ａの押下が有ると判断すると（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、次に焼き付きの検出開始を指示する旨の入力操作信号を、通信回線３を介してテレビジョン受像機１に送信する（ステップＳ２）。
ステップＳ３において、テレビジョン受像機１のＣＰＵ１８１は、撮像装置２から通信回線３を介して送信された入力操作信号を受信すると、当該入力操作信号に基づいて、焼き付きの検出処理を開始し、点灯及び撮像のタイミングを示す同期信号を、通信回線３を介して撮像装置２に送信する（ステップＳ４）。ステップＳ５において、撮像装置２のＣＰＵ２５１は、テレビジョン受像機１から通信回線３を介して送信された同期信号を受信する。
ステップＳ６において、テレビジョン受像機１のＣＰＵ１８１は、ゲート線駆動部１３及びデータ線駆動部１４により、ＲＯＭ１８４に格納された点灯データ１８５ａに基づいて、表示パネル１５ａにおける画素ｎを所定の輝度で点灯させる（ｎの初期値＝１）。ステップＳ７において、撮像装置２のＣＰＵ２５１は、テレビジョン受像機１の表示パネル１５ａを撮像することにより、点灯中の画素ｎが撮像された撮像画像データを取得する。続いて、ＣＰＵ２５１は、ステップＳ７で取得した撮像画像データを、通信回線３を介してテレビジョン受像機１に送信する（ステップＳ８）。

ステップＳ９において、テレビジョン受像機１のＣＰＵ１８１は、撮像装置２から通信回線３を介して送信された撮像画像データを受信する。次に、ステップＳ１０において、ステップＳ９において受信した撮像画像データを、画素番号ｎと対応付けて画像メモリ１７に格納する。
ステップＳ１１において、ＣＰＵ１８１は、画素番号ｎをインクリメントし、画素番号ｎが最大値であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。
ステップＳ１２において、ＣＰＵ１８１は、画素番号ｎが最大値でないと判断すると（ステップＳ１２；Ｎｏ）、ステップＳ４に戻って以上の処理を繰り返し、一方、画素番号ｎが最大値であると判断すると（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３において、ＣＰＵ１８１は、画素ｎの点灯中に撮像された撮像画像データを、画像メモリ１７から読み出す（ｎの初期値＝１）。次に、ＣＰＵ１８１は、当該読み出した撮像画像データに基づいて、画素ｎの輝度を検出し（ステップＳ１４）、さらに、検出した画素ｎの輝度と、点灯データ１８５ａの輝度との差分値を算出する（ステップＳ１５）。ステップＳ１６において、ＣＰＵ１８１は、ステップＳ１５において算出した差分値が、所定の誤差範囲内にあるか否かを判断する。そして、ステップＳ１６において、差分値が所定の誤差範囲内にあると判断すると（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、ステップＳ１７において、焼き付きが無い旨の検出結果を、画素番号ｎと対応付けて焼き付き検出メモリ１８３に格納する。一方、ＣＰＵ１８１は、ステップＳ１６において、差分値が所定の誤差範囲内に無いと判断すると（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、ステップＳ１８において、差分値に基づく補正値を決定するとともに、焼き付きが有る旨の検出結果及び差分値に基づいて決定した補正値を、画素番号ｎと対応付けて焼き付き検出メモリ１８３に格納する（ステップＳ１８）。

ステップＳ１９において、ＣＰＵ１８１は、画素番号ｎをインクリメントし、さらに、ステップＳ２０において、画素番号ｎがｎの最大値を超えたか否かを判断する。ステップＳ２０において、ＣＰＵ１８１は、画素番号ｎがｎの最大値を超えていないと判断すると（ステップＳ２０；Ｎｏ）、ステップＳ１３に戻って以上の処理を繰り返し、一方、画素番号ｎがｎの最大値を超えたと判断すると（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）、本処理を終了する。

次に、図６を参照しながら、テレビジョン受像機１のＣＰＵ１８１による焼き付き補正処理について説明する。本処理は、ＣＰＵ１８１が補正プログラム１８６ｄ等を実行することにより行なわれる。

ステップＳ２１において、ＣＰＵ１８１は、キー入力部２４におけるキーの押下操作を監視し、表示パネル１５ａにおける映像の表示を指示する電源オンキー等のキー押下操作の有無を判断する。
ＣＰＵ１８１は、ステップＳ２１において、映像の表示を指示するキーの押下操作が有ると判断すると（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）、次に、信号入力部１１により入力画像データを受信し、受信した入力画像データに対して、信号処理部１２等において所定の信号処理を施す（ステップＳ２２）。次に、ＣＰＵ１８１は、焼き付き検出メモリ１８３のデータを読み出し、当該焼き付き検出メモリ１８３に基づいて、画素ｎ（ｎの初期値＝１）において焼き付きが発生しているか否かを判断する（ステップＳ２３）。ＣＰＵ１８１は、ステップＳ２３において、画素ｎに焼き付きが発生していると判断すると（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、焼き付き検出メモリ１８３に記憶された画素ｎに対応する補正値を読み出して、入力画像データに基づいて、データ線駆動部１４により、補正値が演算された電圧を画素ｎのデータ線Ｙに印加する（ステップＳ２４）。一方、ＣＰＵ１８１は、ステップＳ２３において、画素ｎに焼き付きが発生していないと判断すると（ステップＳ２３；Ｎｏ）、入力画像データに基づいて、データ線駆動部１４により、補正値が演算されていない電圧を画素ｎのデータ線Ｙに印加する（ステップＳ２５）。次に、ＣＰＵ１８１は、ステップＳ２６において、画素番号ｎをインクリメントし、ステップＳ２７において、ｎがｎの最大値を超えたか否かを判断する。ステップＳ２７において、ＣＰＵ１８１は、画素番号ｎがｎの最大値を超えていないと判断すると（ステップＳ２７；Ｎｏ）、ステップＳ２３に戻って以上の処理を繰り返し、一方、画素番号ｎがｎの最大値を超えたと判断すると（ステップＳ２７；Ｙｅｓ）、本処理を終了する。

以上説明した本発明にかかる焼き付き補正システムＳによれば、テレビジョン受像機１のＣＰＵ１８１による点灯プログラム１８６ａの実行により、表示パネル１５ａを構成する各画素が、予め設定された点灯条件にて順に点灯され、撮像装置２のＣＰＵ２５１による撮像プログラム２５３ａの実行により、点灯プログラム１８６ａにより点灯された各画素が視認側から撮像されて撮像画像データが取得される。また、テレビジョン受像機１のＣＰＵ１８１による算出プログラム１８６ｃの実行により、撮像プログラム２５３ａにより取得された各画素の撮像画像データの輝度と、点灯条件における予め設定された輝度と、の差分値が算出され、さらに、テレビジョン受像機１のＣＰＵ１８１による補正プログラム１８６ｄの実行により、算出プログラム１８６ｃにより算出された差分値に基づいて、入力画像データに基づく各画素の輝度が補正される。従って、焼き付きの検出及び補正が画素単位で行われることにより、焼き付きによる色劣化を正確に補正することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、表示装置は、テレビジョン受像機１に限られることなく、ＰＣ（Personal Computer）に備わるモニター等でも良い。

本実施形態の焼き付き補正システムのシステム構成図である。本実施形態の焼き付き補正システムを構成するテレビジョン受像機と、撮像装置との要部構成を示すブロック図である。テレビジョン受像機に備わる液晶表示部の断面図である。液晶表示部におけるガラス基板の平面図である。テレビジョン受像機のＣＰＵと、撮像装置のＣＰＵによる焼き付き検出処理を示すフローチャートである。テレビジョン受像機のＣＰＵによる焼き付き補正処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１テレビジョン受像機（表示装置）
１ａ装置本体
１５ａ表示パネル
１８１ＣＰＵ（点灯手段）
１８５ａ点灯データ（点灯手段、算出手段、補正手段）
１８６ａ点灯プログラム（点灯手段）
１８６ｃ算出プログラム（算出手段、補正手段）
１８６ｄ補正プログラム（補正手段）
２撮像装置（撮像手段）
２５１ＣＰＵ（撮像手段）
２５３ａ撮像プログラム（撮像手段）
３通信回線
Ｓ焼き付き補正システム

Claims

入力画像データに応じた画像を表示する表示パネルを備える表示手段と、前記表示手段に通信回線を介して接続され、前記表示パネルを視認側から撮像して撮像画像データを取得する撮像手段と、を備えて成り、前記表示パネルにおける焼き付きを補正する焼き付き補正システムにおいて、
前記表示パネルを構成する各画素を、予め設定された点灯条件にて順に点灯させる点灯手段と、
前記点灯手段により点灯された各画素を前記撮像手段により撮像して取得された各画素の撮像画像データの輝度と、前記点灯条件における予め設定された輝度と、の差分値を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記差分値に基づいて、前記入力画像データに基づく各画素の輝度を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする焼き付き補正システム。
撮像画像データを取得する撮像手段と通信回線を介して接続され、入力画像データに応じた画像を表示する表示パネルを備える表示装置において、
前記表示パネルを構成する各画素を、予め設定された点灯条件にて順に点灯させる点灯手段と、
前記点灯手段により点灯された各画素を、前記撮像手段が視認側から撮像して取得した各画素の撮像画像データの輝度に基づいて、前記入力画像データに基づく各画素の輝度を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする表示装置。
前記補正手段は、
前記撮像手段により取得された各画素の撮像画像データの輝度と、前記点灯条件における予め設定された輝度と、の差分値を算出する算出手段を備え、
前記算出手段により算出された前記差分値に基づいて、前記入力画像データに基づく各画素の輝度を補正することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
入力画像データに応じた画像を表示する表示パネルを備える表示装置と、前記表示装置に通信回線を介して接続される撮像装置と、を備えて成り、前記表示パネルにおける焼き付きを補正する焼き付き補正方法であって、
前記表示パネルを構成する各画素を、予め設定された点灯条件にて順に点灯させるステップと、
前記撮像装置により、点灯された各画素を視認側から撮像して撮像画像データを取得するステップと、
前記撮像装置により取得された各画素の撮像画像データの輝度に基づいて、前記入力画像データに基づく各画素の輝度を補正するステップと、
を備えることを特徴とする焼き付き補正方法。