JP4501205B2

JP4501205B2 - Correction system and correction method for image display device

Info

Publication number: JP4501205B2
Application number: JP2000035627A
Authority: JP
Inventors: 博志辻本; 善行中野; 隆司谷
Original assignee: Nichia Corp
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 2000-02-08
Filing date: 2000-02-08
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2020-02-08
Also published as: JP2001222259A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の色調の発光素子が画素毎に配置された画像表示装置に関し、詳細には、発光素子の特性ばらつきに応じて発光量を補正する機能を備えた画像表示装置補正システムおよび画像表示装置の補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の高輝度の発光素子がＲＧＢそれぞれ開発され、大型の自発光型フルカラーディスプレイが作製されるようになっている。中でも、ＬＥＤディスプレイは軽量、薄型化が可能で且つ消費電力が低い等の特徴を有し、屋外でも使用可能な大型ディスプレイとして需要が急激に増加している。
【０００３】
屋外に設置するような大型ＬＥＤディスプレイの場合は、一般に複数のＬＥＤユニットを組み合わせることにより構成されており、分割された画像領域のうち指定された画像領域に対応する画像が各々のＬＥＤユニットに表示され、ＬＥＤディスプレイ全体にすべての画像領域が表示される。ＬＥＤユニットには、基板上にＲＧＢを一組とする発光ダイオードが画素マトリクス状に配置されており、各々のＬＥＤユニットが上述のＬＥＤディスプレイと同様の動作を行う。サイズの大きな大型ＬＥＤディスプレイでは、例えば、縦３００×横４００の合計１２万画素ものＬＥＤが使用される。
【０００４】
ＬＥＤユニットの駆動方式としては、一般にダイナミック駆動方式が用いられている。例えば、ｍ行ｎ列のマトリクス状に構成されたＬＥＤディスプレイの場合、各行に位置するＬＥＤのアノード端子が１つのコモンソースラインに共通に接続され、各列に位置するＬＥＤのカソード端子が１つの電流ラインに共通に接続されている。ｍ行あるコモンソースラインが所定の周期で順次ＯＮされ、ＯＮしたラインに対応する画像データに応じて、ｎ列ある電流ラインに駆動電流が供給される。これにより各画素のＬＥＤにその画像データに応じた駆動電流が印加され、画像が表示される。
【０００５】
画像データが正確にＬＥＤディスプレイ上に再現されるためには、個々のＬＥＤの光出力特性（駆動電流−輝度特性）が均一であることが必要となる。ところが、ＬＥＤは半導体技術によってウエハ上に形成されるが、製造ロット、ウエハ又はチップによって光出力特性のばらつきが生じる。このため、ＬＥＤユニット毎にホワイトバランスや平均輝度にばらつきが生じ、人の目にＬＥＤユニットの境界部分で画像の不連続が感じられるという問題があった。このため、予め所定のホワイトバランスおよび面輝度を設定し、各ＬＥＤユニットの各画素のＬＥＤ光出力特性のばらつきに合わせて、画像データに対応する駆動電流の大きさを補正してＬＥＤユニットの補正を行う必要があった。
【０００６】
そこで、従来の画像表示装置の補正は以下のように行われていた。
【０００７】
ＬＥＤユニットに、所定の画像に関する画像データたとえばＲＧＢそれぞれの単色発光表示および同時発光による白色表示を輝度色度計で読み込み、ホワイトバランスおよび面輝度（輝度の平均値）が所定の値になるように設定される。輝度色度計においては、ＬＥＤユニット全体の面平均値としての輝度および色度が正確に得られるものの、１画素毎の輝度、色度については得ることができない。そのため、次に別途、フォトセンサーを用いてそれぞれのＬＥＤの相対輝度を１画素毎に正確に得ることによって、画素毎の輝度ばらつきを補正する。この工程によって、ホワイトバランス、面輝度および画素輝度ばらつきが補正されたＬＥＤユニットを得ることができる。
【本発明が解決しようとする課題】
しかし、輝度色度計およびフォトセンサーによる画像表示装置の補正は正確にホワイトバランスおよび面輝度補正を行うことができる反面、画像表示装置の補正に時間がかかるという問題点があった。そこで本発明は、製造ラインコストの上昇を招くことなく、効率的にホワイトバランスおよび面輝度補正等の画像表示装置の補正を行うことができる画像表示装置補正システムおよび画像表示装置の補正方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像表示装置補正システムは、
複数の色調の発光素子が画素毎に配置された表示部と、画像データに基づいてそれぞれの前記発光素子に駆動電流を供給する駆動部とからなる画像表示装置の表示を補正する画像表示装置補正システムであって、前記画像表示装置補正システムは、前記表示部の全面に対して輝度を少なくとも画素毎に判別可能な２次元受光素子を有する画像読み取り装置と、前記画像表示装置に所定の画像データを供給し、かつ前記駆動部における駆動電流を設定する画像表示補正装置とから構成され、さらに、前記画像表示補正装置は、基準とする画像表示装置に前記所定の画像データを供給して駆動させ、画像読み取り装置によって読み取られた画像の輝度を画素毎に読み取り、読み取ったそれぞれの輝度が所定値になるような演算フィルターを記憶する演算フィルター記憶部と、補正すべき画像表示装置に前記所定の画像データを供給して駆動させ、画像読み取り装置によって読み取られた画像の輝度を前記演算フィルターを介して読み取り、算出した輝度の平均値を記憶する輝度データ記憶部と、前記輝度データ記憶部において記憶された輝度の平均値と前記所定値との差に基づき補正すべき画像表示装置の輝度の平均値が前記所定値に近づくよう、前記駆動部から供給されるそれぞれの発光素子に対する駆動電流を色調毎に設定する輝度制御部と
を有する構成とする。
【０００９】
これによって、効率的にホワイトバランスおよび面輝度補正等の画像表示装置の補正を行うことができる画像表示装置補正システムを提供することができる。
【００１０】
さらに、本発明の画像表示装置補正システムは前記輝度データ記憶部は、さらに、前記輝度データ記憶部は、さらに、前記演算フィルターを介して読み取った輝度を発光素子毎に記憶し、前記輝度制御部は、前記輝度データ記憶部において記憶された画素毎の輝度と前記所定値との差に基づき、補正すべき画像表示装置における各発光素子の輝度が前記所定値に近づくよう、前記駆動部から供給されるそれぞれの発光素子に対する駆動電流を発光素子毎に設定する構成とすることによって、画素輝度ばらつきについても効率的に補正を行うことができる。
【００１１】
また、本発明の画像表示装置の補正方法は、複数の色調の発光素子が画素毎に配置された表示部と、画像データに基づいてそれぞれの前記発光素子に駆動電流を供給する駆動部とからなる画像表示装置の表示を、前記表示部の全面に対して輝度を少なくとも画素毎に判別可能な２次元受光素子を有する画像読み取り装置を用いて補正する画像表示装置の補正方法であって、基準とする画像表示装置に所定の画像データを供給して駆動させ、画像読み取り装置によって読み取られた画像の輝度を発光素子毎に読み取り、読み取ったそれぞれの輝度が所定値になるような演算フィルターを作成する演算フィルター作成工程と、補正すべき画像表示装置に前記所定の画像データを供給して駆動させ、画像読み取り装置によって読み取られた画像の輝度を演算フィルターを介して読み取り、算出した輝度の平均値を記憶する平均輝度読み取り工程と、前記輝度読み取り工程において記憶された輝度の平均値と前記所定値との差に基づき補正すべき画像表示装置の輝度の平均値が前記所定値に近づくよう、前記駆動部から供給されるそれぞれの発光素子に対する駆動電流を色調毎に設定する平均輝度設定工程とからなる構成とする。
【００１２】
これによって、効率的にホワイトバランスおよび面輝度補正等の画像表示装置の補正を行うことができる画像表示装置の補正方法を提供することができる。
【００１３】
さらに、本発明の画像表示装置の補正方法は、前記画像表示装置の補正方法は、演算フィルターを介して読み取った輝度を発光素子毎に記憶するドット輝度読み取り工程と、前記ドット輝度読み取り工程において記憶された発光素子毎の輝度と前記所定値との差に基づき、補正すべき画像表示装置における各発光素子の輝度が前記所定値に近づくよう、前記駆動部から供給されるそれぞれの発光素子に対する駆動電流を発光素子毎に設定するドット輝度設定工程とを前記平均輝度設定工程よりも前に行われる構成とすることによって、画素輝度ばらつきについても効率的に補正を行うことができ、かつ画素輝度ばらつきの補正後に面輝度補正を行っているため、ホワイトバランスの補正を良好に行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１に本発明における画像表示装置補正システムの概略図を示す。１は分割された画像領域のうち指定された画像領域に対応する画像を表示する画像表示装置の一例であるＬＥＤユニットを示す。ＬＥＤユニット１は画像表示補正装置５に接続される。画像表示補正装置５は、ＬＥＤユニット１に所定の画像を表示させ、そのときのＬＥＤの輝度を、ＬＥＤユニット１の全面に対して少なくとも１画素毎に輝度を判別可能な２次元受光素子を有する画像読み取り装置であるＣＣＤカメラ７によって読み込む。少なくとも１画素毎に輝度を判別可能な２次元受光素子を有する画像読み取り装置であるＣＣＤカメラ７で、ＬＥＤユニット１の画像表示を読み込むことで、色調毎に発光素子を駆動させることによって発光素子毎に輝度を測定できるからである。ＬＥＤユニット１からの表示画像の光は、ＣＣＤカメラ７に取り付けられた光学的なフィルターである視感度フィルターを通して各ＣＣＤ素子に入力される。視感度フィルターは、可視光領域におけるＣＣＤカメラの感度特性と人間の視感度特性とのずれを補正するために取り付けられる。さらに、画像表示補正装置５は、ＣＣＤカメラ７によって読み込まれた輝度に関する輝度データと所定値とを比較し、その比較結果に基づいてＬＥＤユニット１の表示を補正する。
【００１５】
図２に、ＬＥＤユニット１の概略的なブロック図を示す。１１は分割された画像領域のうち指定された画像領域に対応する画像を表示する表示部１１である。表示部１１はたとえば３つの色調に対応するＲＧＢのそれぞれのＬＥＤを絵素（ドット）として組み合わせて１画素が構成され、複数の画素がｍ行ｎ列のマトリクス状に配置されて構成される。
【００１６】
補正データ記憶部３２は、表示部１１の輝度およびホワイトバランスの補正に必要な補正データが記憶されている。補正データ記憶部３２としては、たとえばＥＥＰＲＯＭが用いられる。補正データ記憶部３２には、電流供給部１４において各色調毎に供給する所定の電流量を制御するために必要なデータであるホワイトバランス補正データおよび面輝度補正データと、輝度補正部１３において各発光素子毎に輝度を補正するために必要なドット輝度補正データとを記憶している。補正データは通信部３３を介して画像表示補正装置５から設定される。
【００１７】
補正データ制御部３１は補正に必要な補正データを、電流供給部１４および輝度補正部１３にそれぞれ書き込む。外部から入力された画像データは、画像入力部１９を介して駆動時間制御部１２に入力される。駆動時間制御部１２には、輝度補正部１３によって補正された電流量の電流が供給され、供給された電流を、画像データに基いたパルス幅によって駆動時間を制御し、パルス駆動電流として表示部１１に入力する。このとき、駆動時間制御部１２は、パルス幅ではなく一定のパルスの駆動回数等によって制御してもよい。
【００１８】
アドレス生成部１８は、入力された垂直同期信号Ｖｓおよび水平同期信号Ｈｓに対応する行を示すアドレスを生成し、コモンドライバー１７に入力する。コモンドライバー１７は入力されたアドレスに対応する行を駆動する。また、駆動時間制御部１２はセグメントドライバーを兼ねており、水平同期信号Ｖｓに対応する列を駆動しコモンドライバー１７と併せて時分割に１つの画素を駆動し、マトリックス表示を実現する。
【００１９】
次に、表示部１１の輝度およびホワイトバランスの補正について説明する。電流供給部１４において、補正データ記憶部３２に記憶されたホワイトバランス補正データおよび面輝度補正データに基づき、電流供給部１４から供給される電流がＲＧＢ毎に補正される。このようにして、ＬＥＤユニット１全体のホワイトバランスおよび面輝度が補正され、各ＬＥＤユニット１毎のばらつきが防止される。
【００２０】
輝度補正部１３においては、補正データ記憶部３２に各発光素子毎に記憶されたドット輝度補正データに基づき、各ＬＥＤに供給される駆動電流がＬＥＤ子毎に補正される。このようにして、各ＬＥＤの輝度が調整され、同じＬＥＤユニット１内の各発光素子毎の輝度のばらつきが防止される。
【００２１】
したがって、各ＬＥＤユニット毎の輝度およびホワイトバランスのばらつきだけでなく、同じＬＥＤユニット内の各画素毎の輝度のばらつきを防止することが可能となる。
【００２２】
また、電流供給部１４において、まずホワイトバランス補正データおよび面輝度補正データに基づいてＲＧＢそれぞれの色調に対応する各ＬＥＤに対して供給される駆動電流が補正された後、輝度補正部１３において各画素それぞれ個別に駆動電流を補正することによって、ホワイトバランス補正、面輝度補正およびドット輝度補正といった各要素毎に補正が可能になる。
【００２３】
次に、画像表示補正装置５の概略図を図３に示す。ＣＣＤカメラ７によって読み取られた輝度に関する電気信号は、輝度入力部５２においてたとえば０〜２５５のデジタル信号に変換される。変換されたデジタル信号は、演算フィルター作成工程においては、ＣＣＤ校正部５３で読み取ったそれぞれの輝度が所定値になるような演算フィルターを作成し、ＣＣＤ校正部５３内の演算フィルター記憶部に記憶する。また、ＣＣＤ校正部５３は、ドット輝度読み取り工程および平均輝度読み取り工程においては、変換されたデジタル信号を演算フィルターを用いて補正し、補正した輝度データを輝度制御部５１に入力する。輝度制御部５１は、入力された輝度データから輝度データの平均値を算出し、算出した輝度データの平均値および発光素子毎の輝度データを輝度データ記憶部５４に記憶させる。
【００２４】
さらに、輝度制御部５１においては、輝度データ記憶部において記憶された輝度データの平均値と所定値との差に基づき、輝度の平均値が所定値に近づくよう、通信部５６を介してＬＥＤユニット１の補正データ記憶部３２内の面輝度補正データを色調毎に設定することよって駆動電流を制御する。駆動電流の制御は供給する電流量あるいは駆動時間によって制御することができる。また、輝度制御部５１は、輝度データ記憶部において記憶されたＬＥＤ毎の輝度データと前記所定値との差に基づき、各ＬＥＤの輝度が所定値に近づくよう、通信部５６を介してＬＥＤユニット１の補正データ記憶部３２内のドット輝度補正データをそれぞれのＬＥＤの画素毎に設定することよって駆動電流を制御する。ＬＥＤユニット１に供給される所定の画像データは、画像出力部５５を介してＬＥＤユニット１に出力される。
【００２５】
本発明においては、演算フィルター作成工程において、基準ユニットを元に演算フィルターを作成することによって、ＬＥＤ固有の配向特性のばらつきおよびＣＣＤ素子７２の感度ばらつきを補正することができる。このように演算フィルターを作成して画像データを読み取ることによって、高精度な電流−輝度特性を取得することができる。
【００２６】
以下にそのＬＥＤユニット１の表示補正方法を説明する。
【００２７】
まず、ＣＣＤカメラ７の校正のために必要な基準ＬＥＤユニットを作成する。基準ＬＥＤユニットには、画像入力部１９を介して、所定の画像に関する画像データが入力され、その表示画像を輝度色度計で読み込み、ホワイトバランスおよび面輝度が所定の値になるよう補正データ記憶部３２にホワイトバランス補正データおよび面輝度補正データがそれぞれ設定され、記憶される。この輝度色度計においては、ＬＥＤユニット１の全面に対する輝度およびホワイトバランスが正確に測定できるが、それぞれのＬＥＤに関する輝度に関しては測定できない。そこでフォトセンサーを用いてそれぞれのＬＥＤの相対輝度を正確に測定する。そして、それぞれの画素の輝度のばらつきを補正するようＬＥＤユニット１内の補正データ記憶部３２のドット輝度補正データを設定し、記憶させ、ホワイトバランス、面輝度およびドット輝度ばらつきが正確に補正された基準ＬＥＤユニットが得られる。
【００２８】
所定の画像に関する画像データとしては、たとえば、ＲＧＢそれぞれの画像データの最大値によるＲＧＢ毎の全ＬＥＤ駆動表示、およびＲＧＢの画像データの最大値による白色全ＬＥＤ駆動表示が挙げられる。これらの画像を、所定の色温度、およびＲＧＢの画像データの最大値に対応する所定の面平均輝度になるようＲＧＢそれぞれに供給される駆動電流が設定される。
【００２９】
次に、輝度色度計およびフォトセンサーを用いて正確に調整された基準ユニットに基づいて、各ＬＥＤユニットの表示補正を行うＬＥＤユニット表示補正処理を、図４のフローチャートを用いて説明する。
【００３０】
基準ユニット読み取り工程Ｓ１では、基準ユニットをＣＣＤカメラ７によってその表示画像を読み取れるように配置し、画像表示補正装置５に接続する。そして、画像表示補正装置５は、画像入力部１９を介して、所定の画像に関する画像データを基準ユニットに入力し、ＣＣＤカメラ７を介して、ＣＣＤ校正部５３に演算フィルターの設定がなされていない状態でＬＥＤ毎に対応する輝度データを読み込む。そして、演算フィルター作成工程Ｓ２において、画像表示補正装置５は、読み込んだ各ＬＥＤの画像データが基準ホワイトバランスおよび基準面輝度が設定されたと見なされる所定値となるよう演算フィルターを作成し、ＣＣＤ校正部５３に設定する。所定値としては、たとえば、ＲＧＢそれぞれの画像データの最大値によるＲＧＢ毎の全ＬＥＤ駆動表示に対応するそれぞれの輝度の平均値が挙げられる。この処理によって、ＬＥＤユニットからの表示光に対するＣＣＤカメラ７の感度補正が行われる。特に、ＣＣＤカメラ７を複数台設置してＬＥＤユニット１の表示補正を行うようなＬＥＤユニットの量産時においては、それぞれのＣＣＤカメラ７の感度ばらつきを共通の基準ユニットを用いて行うことができ、ＣＣＤカメラ７の感度ばらつきに起因するＬＥＤユニット１の表示ばらつきを防止することができる。
【００３１】
次に、ＬＥＤユニット輝度読み取り工程Ｓ３においては、ホワイトバランスおよび面輝度の補正が行われていないＬＥＤユニット１をＣＣＤカメラ７によってその表示画像を読み取れるように配置し、画像表示補正装置５に接続する。画像表示補正装置５は、基準ユニット読み取り工程Ｓ１と同様に、画像入力部１９を介して所定の画像に関する画像データをＬＥＤユニット１に入力し、ＣＣＤカメラ７および演算フィルターが設定された状態のＣＣＤ校正部５３によって補正された輝度データをＬＥＤ毎に読み取り記憶する。それと同時に、ＬＥＤ毎に対応する読み込んだ輝度データのＬＥＤユニット全体に関する輝度の平均値を算出し、記憶する。ＬＥＤユニット輝度読み取り工程Ｓ３は、この輝度データをＬＥＤ毎に読み取り記憶する画素輝度読み取り工程と、ＬＥＤユニット全体に関する輝度の平均値を算出し、記憶する平均輝度読み取り工程とを含む。
【００３２】
次に、電流−輝度特性取得工程Ｓ４において、各ＬＥＤに供給する駆動電流を、ＬＥＤユニット１内部の補正データ記憶部３１のドット輝度補正データを設定することによって変化させ、各ＬＥＤの電流−輝度特性を取得する。
【００３３】
ここで、電流−輝度特性取得工程Ｓ４内の処理について図５のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ４１において、それぞれの画素のＬＥＤをＲＧＢ毎に全表示させ、ＬＥＤ毎にそれぞれの輝度データを読み取り、ＲＧＢ毎にＬＥＤユニット１全体の輝度の平均値を算出する。次に、ステップＳ４２において、各画素のＲＧＢそれぞれのＬＥＤの輝度データとＲＧＢそれぞれの輝度の平均値とを比較し、ＬＥＤの輝度データの方が大きいときはステップＳ４３に移行し、ＬＥＤの輝度データの方が小さいときはステップＳ４４に移行する。ステップＳ４３においては、ＬＥＤユニット１内の補正データ記憶部３２にドット輝度補正データの最小値が設定され、記憶される。また、ステップＳ４４においては、ＬＥＤユニット１内の補正データ記憶部３２にドット輝度補正データの最大値が設定され、記憶される。次に、ステップＳ４５においては、ＬＥＤの画像データと輝度の平均値との比較が、すべての画素およびＲＧＢについて行われたかどうかを判断し、すべて行われたときは処理Ｓ４を終了し、すべて行われていないときはステップＳ４２に戻り、同じ処理が他の画素、他の色調について行われる。
【００３４】
次に、画素輝度設定工程Ｓ５においては、まずステップＳ５１において、ＬＥＤユニット１が補正データ記憶部３２に設定されたドット輝度補正データに基づいて所定の画像を表示し、各画素の輝度データがＲＧＢ毎に取得される。次に、ステップＳ５２においては、ステップＳ５１において取得した各画素のＲＧＢ毎の輝度データとＲＧＢそれぞれの輝度の平均値との差に基づき、各画素のＲＧＢそれぞれのＬＥＤの輝度データがＲＧＢそれぞれの輝度の平均値になるようにドット輝度補正データを算出して、ＬＥＤユニット１内の補正データ記憶部３２に算出したドット輝度補正データを設定し、記憶させる。次に、ステップＳ５３においては、ＬＥＤユニット１が補正データ記憶部３２に設定されたドット輝度補正データに基づいて所定の画像を表示し、各ＬＥＤの輝度データがＲＧＢ毎に取得される。次に、ステップＳ５４においては、各画素のＲＧＢそれぞれのＬＥＤの輝度データとＲＧＢそれぞれの輝度の平均値との差を算出し、すべての画素のＲＧＢそれぞれの差が許容範囲内か否かを判断する。そのすべての差が許容範囲内と判断したときには画素輝度設定工程Ｓ５は終了する。そのすべての差が許容範囲内ではないと判断したときはステップＳ５５に移行する。ステップＳ５５においては、電流−輝度特性取得工程Ｓ４の処理の再処理が行われたか否かを判断する。再処理が行われていたと判断したときには、ステップＳ５６に移行して異常を表示し、画素輝度設定工程Ｓ５を終了する。再処理が行われていないと判断したときには、電流−輝度特性の取得工程Ｓ４の再処理を行う。
【００３５】
このように、電流−輝度特性取得工程Ｓ４において、電流−輝度特性を、各画素のＲＧＢそれぞれのＬＥＤの輝度データとＲＧＢそれぞれの輝度の平均値とを比較し、その大小に応じてドット輝度補正データの設定を行うことによって、必要な範囲の電流−輝度特性を、最小の輝度データ取得回数としながらも高精度なドット輝度補正データの算出を行うことができる。
【００３６】
次に、平均輝度設定工程Ｓ６においては、ドット輝度設定工程Ｓ５においてドットばらつきが補正された状態を保持しながら、ＲＧＢそれぞれの輝度の平均値をそれぞれの所定値と一致するよう補正し、結果ホワイトバランスの補正も達成される。この補正は、ＬＥＤユニット１内の補正データ記憶部３２の、面輝度補正データを設定し、記憶させることによって行われる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の画像表示装置補正システムおよび画像表示装置の補正方法によって、効率的にホワイトバランスおよび面輝度補正等の画像表示装置の補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における画像表示装置補正システムの概略図である。
【図２】本発明における画像表示装置の例であるＬＥＤユニットの概略図である。
【図３】本発明における画像表示補正装置の概略図である。
【図４】本発明におけるＬＥＤユニット表示補正処理に関するフローチャートである。
【図５】本発明における電流−輝度特性取得工程に関するフローチャートである。
【図６】本発明におけるドット輝度設定工程に関するフローチャートである。
【符号の説明】
１・・・ＬＥＤユニット
１１・・・表示部
１２・・・駆動時間制御部
１３・・・輝度補正部
１４・・・電流供給部
１７・・・コモンドライバー
１８・・・アドレス生成部
１９・・・画像入力部
３１・・・補正データ制御部
３２・・・補正データ記憶部
３３・・・通信部
５・・・画像表示補正装置
５１・・・輝度制御部
５２・・・輝度入力部
５３・・・ＣＣＤ校正部
５４・・・輝度データ記憶部
５５・・・画像出力部
５６・・・通信部
７・・・ＣＣＤカメラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image display device in which light emitting elements of a plurality of colors are arranged for each pixel, and more specifically, an image display device correction system having a function of correcting a light emission amount according to variation in characteristics of light emitting elements and an image The present invention relates to a correction method for a display device.
[0002]
[Prior art]
Today, high-luminance light-emitting elements such as light-emitting diodes (LEDs) have been developed for RGB, and large self-luminous full-color displays have been produced. Among them, the LED display has features such as being lightweight, thin, and low in power consumption, and the demand is rapidly increasing as a large display that can be used outdoors.
[0003]
In the case of a large LED display installed outdoors, it is generally configured by combining a plurality of LED units, and an image corresponding to a designated image area among the divided image areas is displayed on each LED unit. All image areas are displayed on the entire LED display. In the LED unit, light emitting diodes each having RGB as a set are arranged in a pixel matrix on a substrate, and each LED unit performs the same operation as the above LED display. In a large LED display having a large size, for example, LEDs of a total of 120,000 pixels of 300 × 400 are used.
[0004]
As a driving method of the LED unit, a dynamic driving method is generally used. For example, in the case of an LED display configured in a matrix of m rows and n columns, the anode terminals of the LEDs located in each row are commonly connected to one common source line, and the cathode terminal of the LED located in each column is one Commonly connected to the current line. The m common source lines are sequentially turned on at a predetermined cycle, and a drive current is supplied to the n current lines in accordance with image data corresponding to the turned-on lines. As a result, a drive current corresponding to the image data is applied to the LED of each pixel, and an image is displayed.
[0005]
In order for image data to be accurately reproduced on an LED display, it is necessary that the light output characteristics (drive current-luminance characteristics) of each LED be uniform. However, although LEDs are formed on a wafer by semiconductor technology, variations in light output characteristics occur depending on manufacturing lots, wafers, or chips. For this reason, there has been a problem that white balance and average luminance are varied for each LED unit, and discontinuity of the image is felt at the boundary of the LED unit to the human eye. Therefore, a predetermined white balance and surface brightness are set in advance, and the LED unit correction is performed by correcting the magnitude of the drive current corresponding to the image data in accordance with the variation in the LED light output characteristics of each pixel of each LED unit. Had to do.
[0006]
Therefore, the correction of the conventional image display apparatus has been performed as follows.
[0007]
The LED unit reads image data relating to a predetermined image, for example, RGB single color light emission display and white display by simultaneous light emission with a luminance colorimeter so that the white balance and surface luminance (average luminance value) become predetermined values. Is set. In the luminance chromaticity meter, although the luminance and chromaticity as the surface average value of the entire LED unit can be obtained accurately, the luminance and chromaticity for each pixel cannot be obtained. Therefore, separately, the luminance variation for each pixel is corrected by accurately obtaining the relative luminance of each LED for each pixel using a photosensor. By this step, an LED unit in which white balance, surface luminance, and pixel luminance variations are corrected can be obtained.
[Problems to be solved by the present invention]
However, while the correction of the image display device by the luminance chromaticity meter and the photosensor can accurately perform the white balance and the surface luminance correction, there is a problem that the correction of the image display device takes time. Therefore, the present invention provides an image display device correction system and an image display device correction method capable of efficiently correcting the image display device such as white balance and surface luminance correction without causing an increase in production line cost. The purpose is to do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The image display device correction system of the present invention includes:
Image display device correction for correcting display of an image display device including a display unit in which light emitting elements of a plurality of colors are arranged for each pixel and a driving unit that supplies a driving current to each of the light emitting elements based on image data The image display device correction system includes an image reading device having a two-dimensional light receiving element capable of discriminating luminance at least for each pixel with respect to the entire surface of the display unit, and predetermined image data in the image display device. And an image display correction device that sets a drive current in the drive unit, and the image display correction device supplies and drives the predetermined image data to a reference image display device. The brightness of the image read by the image reading device is read for each pixel, and a calculation filter is stored so that each read brightness becomes a predetermined value. An average value of the calculated luminances obtained by supplying the predetermined image data to the calculation filter storage unit and the image display device to be corrected and driving it, reading the luminance of the image read by the image reading device through the calculation filter A luminance data storage unit that stores the average luminance value of the image display device to be corrected based on the difference between the average luminance value stored in the luminance data storage unit and the predetermined value, so as to approach the predetermined value. A luminance control unit that sets a driving current for each light emitting element supplied from the driving unit for each color tone;
[0009]
Accordingly, it is possible to provide an image display device correction system capable of efficiently correcting the image display device such as white balance and surface luminance correction.
[0010]
Further, in the image display device correction system according to the present invention, the luminance data storage unit further stores the luminance read through the arithmetic filter for each light emitting element, and the luminance control unit Is supplied from the driving unit so that the luminance of each light emitting element in the image display device to be corrected approaches the predetermined value based on the difference between the luminance for each pixel stored in the luminance data storage unit and the predetermined value. By adopting a configuration in which the driving current for each light emitting element is set for each light emitting element, pixel luminance variations can be corrected efficiently.
[0011]
The correction method for the image display device according to the present invention includes a display unit in which light emitting elements of a plurality of colors are arranged for each pixel, and a driving unit that supplies a driving current to each of the light emitting elements based on image data. A correction method for an image display device that corrects the display of the image display device using an image reading device having a two-dimensional light receiving element capable of discriminating luminance at least for each pixel with respect to the entire surface of the display unit, The image display device to be supplied is driven by supplying predetermined image data, the luminance of the image read by the image reading device is read for each light emitting element, and an arithmetic filter is created so that each read luminance becomes a predetermined value. A calculation filter creating step, and supplying the predetermined image data to the image display device to be corrected and driving the image display device to correct the brightness of the image read by the image reading device. An average luminance reading step for storing the average value of the calculated luminance, and an image display device to be corrected based on the difference between the average luminance value stored in the luminance reading step and the predetermined value And an average luminance setting step for setting a driving current for each light emitting element supplied from the driving unit for each color tone so that the average value of the luminance approaches the predetermined value.
[0012]
Accordingly, it is possible to provide a correction method for an image display device that can efficiently correct the image display device such as white balance and surface brightness correction.
[0013]
Furthermore, the correction method for the image display device according to the present invention includes a dot luminance reading step for storing the luminance read through the calculation filter for each light emitting element, and the dot luminance reading step for storing the luminance in the dot luminance reading step. Based on the difference between the brightness of each light emitting element and the predetermined value, the driving of each light emitting element supplied from the driving unit so that the brightness of each light emitting element in the image display device to be corrected approaches the predetermined value By adopting a configuration in which the dot luminance setting step for setting the current for each light emitting element is performed before the average luminance setting step, the pixel luminance variation can be corrected efficiently, and the pixel luminance variation Since the surface brightness correction is performed after this correction, the white balance can be corrected satisfactorily.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic diagram of an image display apparatus correction system according to the present invention. Reference numeral 1 denotes an LED unit that is an example of an image display device that displays an image corresponding to a designated image region among divided image regions. The LED unit 1 is connected to the image display correction device 5. The image display correction device 5 has a two-dimensional light receiving element that displays a predetermined image on the LED unit 1 and can determine the luminance of the LED at that time for at least one pixel with respect to the entire surface of the LED unit 1. Reading is performed by the CCD camera 7 which is an image reading device. By reading the image display of the LED unit 1 with a CCD camera 7 which is an image reading device having a two-dimensional light receiving element capable of discriminating luminance at least for each pixel, each light emitting element is driven by driving the light emitting element for each color tone. This is because the luminance can be measured. The light of the display image from the LED unit 1 is input to each CCD element through a visibility filter that is an optical filter attached to the CCD camera 7. The visibility filter is attached to correct a deviation between the sensitivity characteristic of the CCD camera and the human visibility characteristic in the visible light region. Further, the image display correction device 5 compares the luminance data relating to the luminance read by the CCD camera 7 with a predetermined value, and corrects the display of the LED unit 1 based on the comparison result.
[0015]
FIG. 2 shows a schematic block diagram of the LED unit 1. Reference numeral 11 denotes a display unit 11 that displays an image corresponding to a designated image area among the divided image areas. For example, the display unit 11 is configured by combining each LED of RGB corresponding to three color tones as a pixel (dot) to form one pixel, and a plurality of pixels are arranged in a matrix of m rows and n columns.
[0016]
The correction data storage unit 32 stores correction data necessary for correcting the luminance and white balance of the display unit 11. As the correction data storage unit 32, for example, an EEPROM is used. The correction data storage unit 32 includes white balance correction data and surface luminance correction data, which are data necessary for controlling a predetermined amount of current supplied for each color tone in the current supply unit 14, and each of the luminance correction unit 13. The dot brightness correction data necessary for correcting the brightness for each light emitting element is stored. The correction data is set from the image display correction device 5 via the communication unit 33.
[0017]
The correction data control unit 31 writes correction data necessary for correction in the current supply unit 14 and the luminance correction unit 13, respectively. Image data input from the outside is input to the drive time control unit 12 via the image input unit 19. The drive time control unit 12 is supplied with a current having a current amount corrected by the luminance correction unit 13, and controls the drive time based on the pulse width based on the image data, and displays the supplied current as a pulse drive current. 11 is input. At this time, the driving time control unit 12 may perform control based on the number of times of driving a certain pulse instead of the pulse width.
[0018]
The address generation unit 18 generates an address indicating a row corresponding to the input vertical synchronization signal Vs and horizontal synchronization signal Hs, and inputs the generated address to the common driver 17. The common driver 17 drives the row corresponding to the input address. The drive time control unit 12 also serves as a segment driver, drives a column corresponding to the horizontal synchronization signal Vs, and drives one pixel in time division together with the common driver 17, thereby realizing matrix display.
[0019]
Next, luminance and white balance correction of the display unit 11 will be described. In the current supply unit 14, the current supplied from the current supply unit 14 is corrected for each RGB based on the white balance correction data and the surface brightness correction data stored in the correction data storage unit 32. In this way, the white balance and surface brightness of the entire LED unit 1 are corrected, and variations among the LED units 1 are prevented.
[0020]
In the luminance correction unit 13, the drive current supplied to each LED is corrected for each LED element based on the dot luminance correction data stored in the correction data storage unit 32 for each light emitting element. In this way, the brightness of each LED is adjusted, and variations in brightness for each light emitting element in the same LED unit 1 are prevented.
[0021]
Therefore, it is possible to prevent not only the luminance and white balance variation for each LED unit but also the luminance variation for each pixel in the same LED unit.
[0022]
The current supply unit 14 first corrects the drive currents supplied to the LEDs corresponding to the respective colors of RGB based on the white balance correction data and the surface luminance correction data, and then the luminance correction unit 13 By correcting the drive current for each pixel individually, correction can be made for each element such as white balance correction, surface luminance correction, and dot luminance correction.
[0023]
Next, a schematic diagram of the image display correction device 5 is shown in FIG. The luminance-related electric signal read by the CCD camera 7 is converted into a digital signal of 0 to 255 in the luminance input unit 52, for example. In the calculation filter creation step, the converted digital signal is created in a calculation filter such that each luminance read by the CCD calibration unit 53 has a predetermined value, and is stored in the calculation filter storage unit in the CCD calibration unit 53. . In the dot luminance reading step and the average luminance reading step, the CCD calibration unit 53 corrects the converted digital signal using an arithmetic filter, and inputs the corrected luminance data to the luminance control unit 51. The luminance control unit 51 calculates an average value of luminance data from the input luminance data, and stores the calculated average value of luminance data and luminance data for each light emitting element in the luminance data storage unit 54.
[0024]
Further, in the luminance control unit 51, based on the difference between the average value of the luminance data stored in the luminance data storage unit and the predetermined value, the LED unit is connected via the communication unit 56 so that the average luminance value approaches the predetermined value. The drive current is controlled by setting the surface brightness correction data in one correction data storage unit 32 for each color tone. The drive current can be controlled by the amount of current to be supplied or the drive time. In addition, the luminance control unit 51 is connected to the LED unit via the communication unit 56 so that the luminance of each LED approaches a predetermined value based on the difference between the luminance data for each LED stored in the luminance data storage unit and the predetermined value. The drive current is controlled by setting dot luminance correction data in one correction data storage unit 32 for each LED pixel. Predetermined image data supplied to the LED unit 1 is output to the LED unit 1 via the image output unit 55.
[0025]
In the present invention, the calculation filter is created based on the reference unit in the calculation filter creation step, thereby correcting the variation in the alignment characteristic unique to the LED and the sensitivity variation in the CCD element 72. By creating an arithmetic filter in this way and reading image data, highly accurate current-luminance characteristics can be acquired.
[0026]
The display correction method for the LED unit 1 will be described below.
[0027]
First, a reference LED unit necessary for calibration of the CCD camera 7 is created. Image data relating to a predetermined image is input to the reference LED unit via the image input unit 19, and the display image is read with a luminance and colorimeter, and correction data is stored so that the white balance and the surface luminance become predetermined values. White balance correction data and surface brightness correction data are set and stored in the unit 32, respectively. In this luminance and chromaticity meter, the luminance and white balance with respect to the entire surface of the LED unit 1 can be accurately measured, but the luminance relating to each LED cannot be measured. Therefore, the relative luminance of each LED is accurately measured using a photosensor. Then, the dot luminance correction data in the correction data storage unit 32 in the LED unit 1 is set and stored so as to correct the luminance variation of each pixel, and the white balance, surface luminance, and dot luminance variation are accurately corrected. A reference LED unit is obtained.
[0028]
Examples of the image data relating to the predetermined image include all-LED drive display for each RGB based on the maximum value of RGB image data, and white all-LED drive display based on the maximum value of RGB image data. A drive current supplied to each of RGB is set so that these images have a predetermined color temperature and a predetermined surface average luminance corresponding to the maximum value of RGB image data.
[0029]
Next, LED unit display correction processing for correcting display of each LED unit based on a reference unit accurately adjusted using a luminance / colorimeter and a photosensor will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0030]
In the reference unit reading step S <b> 1, the reference unit is arranged so that its display image can be read by the CCD camera 7 and connected to the image display correction device 5. Then, the image display correction device 5 inputs image data relating to a predetermined image to the reference unit via the image input unit 19, and no arithmetic filter is set in the CCD calibration unit 53 via the CCD camera 7. In the state, luminance data corresponding to each LED is read. Then, in the calculation filter creation step S2, the image display correction device 5 creates a calculation filter so that the read image data of each LED becomes a predetermined value that is regarded as the reference white balance and the reference plane brightness being set, and CCD calibration is performed. Set in section 53. As the predetermined value, for example, the average value of each luminance corresponding to all LED drive displays for each RGB by the maximum value of the image data of each RGB. By this processing, sensitivity correction of the CCD camera 7 with respect to display light from the LED unit is performed. In particular, in mass production of LED units in which a plurality of CCD cameras 7 are installed and display correction of the LED unit 1 is performed, sensitivity variations of the CCD cameras 7 can be performed using a common reference unit. The display variation of the LED unit 1 due to the sensitivity variation of the CCD camera 7 can be prevented.
[0031]
Next, in the LED unit luminance reading step S <b> 3, the LED unit 1 that has not been subjected to white balance and surface luminance correction is arranged so that its display image can be read by the CCD camera 7 and connected to the image display correction device 5. . Similarly to the reference unit reading step S1, the image display correction device 5 inputs image data relating to a predetermined image to the LED unit 1 via the image input unit 19, and the CCD in a state where the CCD camera 7 and the operation filter are set. The luminance data corrected by the calibration unit 53 is read and stored for each LED. At the same time, the average value of the luminance for the entire LED unit of the read luminance data corresponding to each LED is calculated and stored. The LED unit luminance reading step S3 includes a pixel luminance reading step of reading and storing the luminance data for each LED, and an average luminance reading step of calculating and storing an average value of luminance relating to the entire LED unit.
[0032]
Next, in the current-luminance characteristic acquisition step S4, the drive current supplied to each LED is changed by setting the dot luminance correction data in the correction data storage unit 31 inside the LED unit 1, and the current-luminance of each LED is changed. Get characteristics.
[0033]
Here, the process in the current-luminance characteristic acquisition step S4 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in step S41, the LEDs of each pixel are all displayed for each RGB, the luminance data is read for each LED, and the average value of the luminance of the entire LED unit 1 is calculated for each RGB. Next, in step S42, the luminance data of each LED of RGB of each pixel is compared with the average value of the luminance of each RGB, and when the luminance data of LED is larger, the process proceeds to step S43, and the luminance data of the LED is obtained. When is smaller, the process proceeds to step S44. In step S43, the minimum value of the dot luminance correction data is set and stored in the correction data storage unit 32 in the LED unit 1. In step S44, the maximum value of the dot brightness correction data is set and stored in the correction data storage unit 32 in the LED unit 1. Next, in step S45, it is determined whether or not the comparison between the LED image data and the average value of luminance has been performed for all the pixels and RGB. If not, the process returns to step S42, and the same processing is performed for other pixels and other colors.
[0034]
Next, in the pixel luminance setting step S5, first, in step S51, the LED unit 1 displays a predetermined image based on the dot luminance correction data set in the correction data storage unit 32, and the luminance data of each pixel is RGB. Acquired every time. Next, in step S52, based on the difference between the RGB luminance data of each pixel acquired in step S51 and the average value of the luminance of each RGB, the luminance data of each RGB LED of each pixel is the luminance of each RGB. The dot brightness correction data is calculated so that the average value of the dot brightness is corrected, and the calculated dot brightness correction data is set and stored in the correction data storage unit 32 in the LED unit 1. Next, in step S53, the LED unit 1 displays a predetermined image based on the dot luminance correction data set in the correction data storage unit 32, and luminance data of each LED is acquired for each RGB. Next, in step S54, the difference between the luminance data of the RGB LEDs of each pixel and the average value of the luminance of each RGB is calculated, and it is determined whether or not the differences between the RGB values of all the pixels are within an allowable range. To do. When it is determined that all the differences are within the allowable range, the pixel luminance setting step S5 ends. When it is determined that all the differences are not within the allowable range, the process proceeds to step S55. In step S55, it is determined whether or not reprocessing of the current-luminance characteristic acquisition step S4 has been performed. When it is determined that reprocessing has been performed, the process proceeds to step S56, where an abnormality is displayed, and the pixel luminance setting step S5 is terminated. When it is determined that the reprocessing has not been performed, the reprocessing of the current-luminance characteristic acquisition step S4 is performed.
[0035]
As described above, in the current-luminance characteristic acquisition step S4, the current-luminance characteristics are compared with the luminance data of the RGB LEDs of each pixel and the average value of the luminance of each RGB, and dot luminance correction is performed according to the magnitude. By setting the data, it is possible to calculate dot luminance correction data with high accuracy while setting the current-luminance characteristics in the necessary range to the minimum number of times of luminance data acquisition.
[0036]
Next, in the average luminance setting step S6, while maintaining the state in which the dot variation has been corrected in the dot luminance setting step S5, the average value of the luminance of each RGB is corrected so as to match the predetermined value, and the result is white. Balance correction is also achieved. This correction is performed by setting and storing the surface brightness correction data in the correction data storage unit 32 in the LED unit 1.
[0037]
【The invention's effect】
According to the image display device correction system and the image display device correction method of the present invention, it is possible to efficiently correct the image display device such as white balance and surface luminance correction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of an image display device correction system according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of an LED unit which is an example of an image display device according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram of an image display correction apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a flowchart regarding LED unit display correction processing in the present invention.
FIG. 5 is a flowchart relating to a current-luminance characteristic acquisition step in the present invention.
FIG. 6 is a flowchart relating to a dot luminance setting process according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... LED unit 11 ... Display part 12 ... Drive time control part 13 ... Luminance correction | amendment part 14 ... Current supply part 17 ... Common driver 18 ... Address generation part 19 ... Image input unit 31 ... Correction data control unit 32 ... Correction data storage unit 33 ... Communication unit 5 ... Image display correction device 51 ... Luminance control unit 52 ... Luminance input unit 53 ..CCD calibration unit 54... Luminance data storage unit 55... Image output unit 56.

Claims

Image display device correction for correcting display of an image display device including a display unit in which light emitting elements of a plurality of colors are arranged for each pixel and a driving unit that supplies a driving current to each of the light emitting elements based on image data A system,
The image display device correction system includes:
An image reading device having a two-dimensional light receiving element capable of discriminating luminance at least for each pixel with respect to the entire surface of the display unit;
An image display correction device configured to supply predetermined image data to the image display device and set a drive current in the drive unit;
Further, the image display correction device includes:
An arithmetic filter that supplies and drives the predetermined image data to a reference image display device, reads the luminance of the image read by the image reading device for each pixel, and sets each read luminance to a predetermined value. A calculation filter storage unit for storing;
Luminance data storage for supplying and driving the predetermined image data to the image display device to be corrected, reading the luminance of the image read by the image reading device through the arithmetic filter, and storing the calculated average value of the luminance And
Based on the difference between the average value of the luminance stored in the luminance data storage unit and the predetermined value, the average value of the luminance of the image display device to be corrected is approximated to the predetermined value. An image display apparatus correction system comprising: a luminance control unit that sets a driving current for the light emitting element for each color tone.

The luminance data storage unit further stores the luminance read through the arithmetic filter for each light emitting element,
The luminance control unit, based on the difference between the luminance for each pixel stored in the luminance data storage unit and the predetermined value, so that the luminance of each light emitting element in the image display device to be corrected approaches the predetermined value The image display apparatus correction system according to claim 1, wherein a driving current for each light emitting element supplied from the driving unit is set for each light emitting element.

An image display device comprising a display unit in which light emitting elements of a plurality of colors are arranged for each pixel and a driving unit that supplies a driving current to each of the light emitting elements based on image data is displayed on the entire surface of the display unit. A correction method for an image display device that corrects the luminance using an image reading device having a two-dimensional light receiving element capable of discriminating at least every pixel,
A calculation filter that supplies and drives predetermined image data to a reference image display device, reads the luminance of the image read by the image reading device for each light emitting element, and each read luminance becomes a predetermined value. Calculation filter creation process to create,
An average luminance reading step of supplying and driving the predetermined image data to the image display device to be corrected, reading the luminance of the image read by the image reading device through an arithmetic filter, and storing the calculated average value of the luminance When,
Each light emission supplied from the drive unit so that the average luminance value of the image display device to be corrected based on the difference between the average luminance value stored in the luminance reading step and the predetermined value approaches the predetermined value. A correction method for an image display device, comprising: an average luminance setting step for setting a driving current for the element for each color tone.

The correction method of the image display device is:
A dot luminance reading process for storing the luminance read through the calculation filter for each light emitting element;
Based on the difference between the luminance for each light emitting element stored in the dot luminance reading step and the predetermined value, the luminance of each light emitting element in the image display device to be corrected is supplied from the driving unit so as to approach the predetermined value. 4. The correction method for an image display device according to claim 3, wherein a dot luminance setting step for setting a driving current for each light emitting element for each light emitting element is performed before the average luminance setting step.