CN100449601C

CN100449601C - 显示控制装置和方法

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Publication number: CN100449601C
Application number: CNB2005100852040A
Authority: CN
Inventors: 新田隆志; 中村旬一; 内山正一; 旭常盛
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-09-29
Filing date: 2005-07-19
Publication date: 2009-01-07
Anticipated expiration: 2025-07-19
Also published as: US20060066547A1; JP2006098671A; CN1755785A; US7742028B2; JP4622425B2

Abstract

在双调制系统显示装置中简易地高精度地构成用来修正缺陷像素的构成。是控制光学上串联连接的色板(R、G、B板模块(31、32、33))与辉度板(辉度板模块(50))的装置，其中具有储存特定色板的缺陷像素的信息的缺陷修正数据存储部(103)，和根据储存于缺陷修正数据存储部(103)的缺陷像素的缺陷而控制辉度板的缺陷修正电路(102)。

Description

显示控制装置和方法

技术领域

本发明涉及，在用双调制系统的HDR(高动态范围)显示器等显示装置中，适用于在进行对显示板的缺陷像素的修正处理时的显示控制装置和方法。

背景技术

在用高温多晶硅TFT(薄膜晶体管)的液晶光阀等中，有时发生起因于制造上的偏差等的缺陷像素。即使这些缺陷像素与正常像素的辉度差为几个百分点也成为不良，成为降低成品率的原因之一。

为了补救这些缺陷像素，在该领域中完成了以下所述的提案。在专利文献1《图像信号处理装置及其处理方法，以及显示装置》中通过选择缺陷像素的灰度系数曲线以便显示结果与正常像素一致而修正缺陷像素。但是，在该方法中很难在所有的灰度等级值中使显示结果与正常像素一致。

此外，虽然在黑色显示等中，通过对缺陷像素施加大于通常的施加电压的电压来修正缺陷，但是为了进行该处理用来施加硬件上比通常大的电压的结构成为必要，成本提高。

【专利文献1】特开2003-316330号公报

发明内容

本发明是鉴于上述情况而作成的，目的在于提供一种可以容易地、简易地并且高精度地构成在用光学上串联地配置的多个调制系统而进行图像显示的双调制系统显示装置中用来修正缺陷像素的构成的显示控制装置和方法。

为了解决上述课题，本发明是控制光学上串联连接的第1和第2调制板部的装置，其特征在于，其中具有储存特定第1调制板部的缺陷像素的信息的存储机构，和根据储存于存储机构的缺陷像素的缺陷，控制第2调制板部的控制机构。借此，由于可通过用比第2调制板部的没有缺陷的像素要宽的调节量调节可以修正第1调制板部的缺陷像素的特性，所以高精度的缺陷修正成为可能。这里作为第1和第2调制板部的组合把进行色的调制的板(以下称为色板)与色板组合起来，把进行辉度的调制的板(以下称为辉度板)与色板组合起来，把色板与辉度板组合起来等。此外，可以分别考虑单板或三板的构成。

本发明，此外，其特征在于，前述控制机构根据该缺陷控制对应于储存于前述存储机构的缺陷像素的位置的第2调制板部的像素。借此，可以根据位置高精度地修正。本发明，此外，其特征在于，前述第1调制板部由对应于相互不同的色的三个板来构成，前述控制机构是根据该缺陷控制对应于储存于前述存储机构的缺陷像素的位置的第2调制板部的像素，并且根据该缺陷控制构成第1调制板部的三个板当中没有缺陷像素的其他两个板的对应于缺陷像素的位置的各像素。借此，即使在三板构成的色板中高精度地修正也成为可能。

本发明，此外，其特征在于，在前述第1调制板部与前述第2调制板部的分辨率相互不同的场合，前述控制机构根据该缺陷控制对应于储存于前述存储机构的缺陷像素的位置及其周边位置的第2调制板部的多个像素。借此，即使两个板的分辨率不同高精度地修正也成为可能。

本发明，此外，其特征在于，在前述第1调制板部与前述第2调制板部的分辨率相互不同的场合，前述控制机构根据该缺陷控制对应于储存于前述存储机构的缺陷像素的位置的第2调制板部的像素，并且根据该缺陷控制前述第1调制板部的缺陷像素的周边位置的各像素。借此，即使两个板的分辨率不同高精度地修正也成为可能。

本发明，此外，其特征在于，前述控制机构在控制对应于储存于前述存储机构的缺陷像素的位置及其周边位置的第2调制板部的多个像素时，使对应于该缺陷像素的控制量根据缺陷像素与该多个像素的位置关系而等级不同。借此，即使分辨率关系复杂高精度地修正也是可能的。

本发明，此外，其特征在于，前述控制机构通过变更灰度系数设定来进行对应于缺陷的像素的控制。借此，可以得到处理高速，容易硬件处理这样的效果。

本发明，此外，其特征在于，前述控制机构通过输入根据前述存储机构的储存信息而调整的像素值来进行对应于缺陷的像素的控制。借此，可以以最小限度的硬件的变更(可仅变更软件)，得到成本低廉、自由度也高这样的效果。

本发明，此外，是控制光学上串联连接的第1和第2调制板部的方法，其特征在于，其中使用储存特定第1调制板部的缺陷像素的信息的存储机构，根据储存于存储机构的缺陷像素的缺陷，控制第2调制板部。

附图说明

图1是表示本发明的实施形态的方框图。

图2是表示包括图1的R板模块31等的显示装置的构成的构成图。

图3是缺陷像素与正常像素的特性图。

图4是表示图2的G板模块32上有缺陷像素的场合的显示结果的图。

图5是表示图1的构成对图4的缺陷像素的修正例的图。

图6是表示图2的辉度板模块50上有缺陷像素的场合的显示结果的图。

图7是表示图1的构成对图6的缺陷像素的修正例的图。

图8是表示在色板与辉度板的分辨率不同的场合G板模块32上有缺陷像素的场合的显示结果的图。

图9是表示图1的构成对图8的缺陷像素的修正例的图。

图10是表示在色板与辉度板的分辨率不同的场合辉度板模块50上有缺陷像素的场合的显示结果的图。

图11是表示图1的构成对图10的缺陷像素的修正例的图。

图12是表示在色板与辉度板的分辨率不同的场合(没有倍数关系的场合)G板模块32上有缺陷像素的场合的显示结果的图。

图13是表示图1的构成对图12的缺陷像素的修正例的图。

图14是表示用单板色板的场合的缺陷像素与显示例的图。

图15是表示根据本发明的图14的缺陷像素的修正例的图。

图16是表示把一对色板用作双调制系统的场合的缺陷像素与显示例的图。

图17是表示根据本发明的图16的缺陷像素的修正例的图。

标号的说明

10光源，31R板模块(调制板部)，32G板模块(调制板部)，33B板模块(调制板部)，50辉度板(调制板部)，102缺陷修正电路(控制机构)，103缺陷修正用数据存储部，109R板用液晶光阀(控制机构)，110G板用液晶光阀(控制机构)，111B板用液晶光阀(控制机构)，112辉度板用液晶光阀(控制机构)

具体实施方式

图1是表示根据本发明的显示控制装置的一个实施形态的方框图，图2是表示由图1的显示控制装置100所控制的显示装置的光学系统之一例的侧视图。在图1和图2中，R(红)板模决31、G(绿)板模块32、B(蓝)板模块33、和辉度板模块50对应。

图2示出投射型显示装置的构成例，投射型显示装置1由光源10，使从光源10入射的的光的辉度分布均匀化的均匀照明机构20，分别调制从均匀照明机构20所入射的入射光当中的三原色(R、G、B)的辉度的色调制部30，中继从色调制部30入射的光的中继透镜40，调制从中继透镜40入射的光的整个波长范围的辉度的辉度板模块50，以及把从辉度板模块50入射的光投射到屏幕(未画出)的投射透镜60来构成。

光源10由高压水银灯等灯11，反射来自灯11的出射光的反射镜12来构成。从光源10射出的光束由第1复眼透镜21、第2复眼透镜22等依次设置的均匀照明机构20均匀化。

在均匀照明机构20射出的偏振光一致的光入射于色调制部30，分离成三原色(R、G、B)，由调制各自的色分量的R板模块31、G板模块32、B板模块33受到调制。所调制的三原色光(R、G、B)由十字分色棱镜34合成而出射到中继透镜40。分色镜35使R分量的光透射，分色镜36使B分量的光透射。此外，对R板模块31设置反射镜37，对B板模块33设置中继透镜38与两个反射镜39a和39b。

出射到中继透镜40的调制光入射于另一方的辉度板50，受到第2调制。在辉度板模块50处，调制入射的光的整个波长范围的辉度，该调制光向投射透镜60出射，由投射透镜60投影到未画出的屏幕。这样一来投影图像通过光学上串联地配置的各自的光调制元件(辉度板模块50和R板模块31、G板模块32、B板模块33)以像素单位进行调制而形成。也就是说，图2中所示的投射型显示装置1光学上串联地连接两个调制系统，它们靠多个中继透镜光学上连接。此外前级R板模块31、G板模块32、B板模块33由例如三板式高温多晶硅TFT液晶色板构成，后级的辉度板模块50例如由单板式高温多晶硅TFT液晶辉度板来构成。

再说在图1的显示控制装置100中，双调制图像信号生成电路101基于从外部所供给的图像信号生成对应于各调制系统的双调制图像信号。所生成的双调制图像信号输入到缺陷修正电路102，基于缺陷修正用数据存储部103的储存数据进行修正。缺陷修正用数据存储部103是在R板模块31、G板模块32、B板模块33、或者、辉度板模块50上存在着缺陷像素的场合储存特定该缺陷像素的位置或缺陷的内容的数据的非易失性存储器。缺陷修正电路102基于储存于缺陷修正用数据存储部103的数据，输出调整了对应于各板的各缺陷像素的其他板的对应像素的控制值的图像信号，与对各板的灰度系数修正表的选择信号。

从缺陷修正电路102所输出的R图像信号、G图像信号、和B图像信号分别输入到R板用液晶驱动器109、G板用液晶驱动器110、和B板用液晶驱动器111。从缺陷修正电路102所输出的L图像信号(辉度图像信号)输入到辉度用板液晶驱动器112。此外储存多个于R板用灰度系数表存储部105、G板用灰度系数表存储部106、B板用灰度系数表存储部107、以及辉度板用灰度系数表存储部108的各存储部的灰度系数表的某一个靠从缺陷修正电路102所输出的灰度系数表选择信号分别在各存储部中选择。而且，靠各板用液晶驱动器109～112，基于各图像信号与各板用灰度系数表来进行各板模块31～33和50的控制。

参照图3～图5就图1的显示控制装置100的处理之一例进行说明。图3中示出在G板模块32上存在着缺陷像素321的场合未进行修正的场合的显示例。在该场合，图3中所示的G板模块32的像素321是成为比周围的像素亮几个百分点的缺陷像素。在该场合，在未进行修正的场合的显示结果80中，虽然正常像素的部分显示成灰色，但是存在缺陷像素的部位801显示成绿色的亮点。

就液晶显示板中的缺陷像素简单地进行说明，像图4那样的电压-透射率特性成为与正常像素不同的像素。在液晶为常黑的场合，缺陷像素的特性处于正常像素的特性之上的场合成为亮点，缺陷像素的特性成为处于正常像素的特性之下的场合成为暗点。因此，在专利文献1中所述的历来例中，在缺陷像素处以不同的灰度系数显示图像以便与正常像素的透射率一致。

但是，在仅靠缺陷像素的灰度系数特性的变更来修正的场合，有时发生在所有的灰度等级值下正确地与正常像素灰度等级显示一致很困难的场合。此外，因为特别是有时在暗部或亮部处在正常像素的使用电压范围内无法进行缺陷像素的透射率的修正，故历来对缺陷像素准备赋予宽的电压范围的结构而进行修正。但是，在该场合硬件上用来施加比通常大的电压的结构成为必要，发生成本提高这样的问题。

因此在本实施形态中通过图5中所示的修正方法进行缺陷像素的修正。在图2中所示的双调制系统的构成中，如图5中所示在前级的G板模块32上存在着缺陷像素321的场合，根据缺陷的特性调整与该G板模块32的缺陷像素321光学上对应的后级的辉度板模块50的像素借此进行修正。也就是说，修正成使对应于变得明亮的缺陷像素的辉度板模块50的像素501的辉度按规定的特性变暗。

但是，在该硬件构成中仅调整辉度板模块50无法很好地修正。怎么做才好呢，通过也根据缺陷的特性来调整对应于G板模块32的缺陷像素321的R板模块31与B板模块33的像素311与像素331的值而进行修正。稍微具体地说，在某个灰度等级中G板模块32的缺陷像素321与正常像素相比要亮5％，使在该场合下R板模块31和B板模块33的对应的像素311和331的值也亮5％，另一方面辉度板模块50的对应的像素501的值弄暗5％，借此如图所示得到缺陷被修正的一样的灰色显示81成为可能。此外，即使作为硬件构成辉度板(辉度板模块50)与色板(R、G、B板模块31、32、33)的前后关系逆转，处理上完全同样地处理也是可能的。

就如何进行像素值的调整而言，可以按两种方法实施。第一，是与历来例同样地根据缺陷的特性设定相当于缺陷像素的灰度系数曲线。也就是说，例如是在图1的各板用灰度系数表存储部105～108中，预先储存多种修正表，在基于对应该修正的像素的像素信号驱动像素时，靠与像素信号同步地输入的灰度系数表选择信号来选择修正用的表而调整驱动信号。该方法可以期待容易用硬件进行处理的处理的高速化。此外关于修正的正确性也是，因为与历来例不同靠双调制来进行修正故非常正确地进行修正，可以表现出与周围的正常像素同一灰度等级的可能性很高。

第二，是仅靠所输入的像素值的设定来进行处理的场合。例如与图1的缺陷修正用数据存储部103同样地在规定的存储装置中储存特定缺陷像素的信息，对外部的个人计算机等信号处理装置提供该信息，在外部的信号处理装置中基于它们来修正对应于缺陷像素的其他像素的像素值，生成RGBL信号(由RGB信号与辉度信号组成的像素值)。然后，基于该信号进行各像素的控制，借此在显示控制装置内省略基于缺陷像素的修正处理成为可能。在该方法中靠软件来处理成为可能，成本低廉，此外自由度高。该方法中的处理例如成为如下。像图5的例子那样在显示一样浓的灰色(显示结果81是灰色显示状态)的场合，如果在正常像素的部分处色板的RGB＝(32、32、32)，辉度板的L＝255，则关于缺陷部分通过设定RGB＝(48、32、48)，辉度板的L＝240而修正成为可能。在该方法的场合，例如即使种种地变化正常像素的灰度系数特性也可以仅靠像素值的设定来适应，成本低廉自由度高。

接下来用图6～图7就在辉度板侧存在缺陷像素的场合的修正的例子进行说明。如图6中所示，在未进行修正的场合，在辉度板模块50上存在着缺陷像素502的场合，在投射面上的显示结果82上显示出亮点821。在该场合，在本实施形态中，如图7中所示，把三个色板(R板模块31、G板模块32、B板模块33)的对应的像素312、322和332调整得暗些借此修正成为可能，可以得到修正的显示结果83。

接下来，用图8～图13就双调制系统的分辨率不同的场合的修正处理的例子进行说明。

图8是辉度板模块50的纵横分辨率是色板(R板模块31、G板模块32、B板模块33)的纵横分辨率的倍数(也就是，辉度板四个像素对色板一个像素)的例子。在该例子中，在色板的G板模块32中存在着缺陷像素323，如果未进行修正则在显示结果84上在辉度板模块50的分辨率中发生四个像素的绿色的亮点841-844。因此，在本实施形态中，如图9中所示，把R板模块31与B板模块33的对应的各一个像素313、333调整得亮些，把辉度板模块50的对应的四个像素503～506调整得暗些，借此可以得到修正的一样的灰色显示85。

接着，图10相反色板(R板模块31、G板模块32、B板模块33)的纵横分辨率是辉度板模块50的纵横分辨率的倍数(也就是，色板四个像素对辉度板一个像素)的例子。在该例子中，在色板的G板模块32中存在着缺陷像素321，如果未进行修正则作为显示结果86在色板的分辨率中发生一个像素的绿色的亮点861。因此，在本实施形态中，如图11中所示，把对应于缺陷像素321的R板模块31与B板模块33的各一个像素317、337，和每个与对应于缺陷像素321的辉度板模块50的一个像素507相对应的R、G、B的其余周边的三个像素(像素314～316，像素324～326，像素334～336)调整得亮些，把辉度板模块50的对应的一个像素507调整得暗些，借此可以得到修正的一样的灰色显示87。

接下来，用图12～图13说明色板与辉度板的分辨率的关系不像图8和图9或图10和图11那样成为倍数的场合的例子。图12是辉度板九个像素对应于色板四个像素的场合的例子。在本例中，在G板模块32上存在着缺陷像素323，如果未进行修正则在以辉度板模块50的分辨率中看的场合(作为显示结果88)，右上的像素884发生最亮的绿色的亮点，在其左边和下边的像素882和883发生第2亮的绿色的亮点，左斜下的像素881发生最暗的，绿色的亮点。该亮点的亮度不同的理由是因在为以辉度板模块50的分辨率看的场合，右上的像素844与缺陷像素323的对应面积率为100％，其左边和下边的像素882和883与缺陷像素323的对应面积率为50％，左斜下的像素881与缺陷像素323的对应面积率为25％，亮点的亮度据此而变化的缘故。因此，作为修正，如图13中所示，如果缺陷的辉度提高取为4％，则首先把R板模块31与B板模块33的对应的像素31A与像素33A弄亮4％，把辉度板模块50的右上的像素50B弄暗4％，把其左边与下边的像素50A与像素50C弄暗2％，把左斜下面像素50D弄暗1％借此可以得到一样的灰色的修正显示结果89。也就是说，通过根据像素值的平均，或进而乘以规定的系数的加权平均调整没有缺陷的板的像素值在分辨率不同的场合也可以高精度地进行修正。

接下来，用图14～图15，就色板与辉度板的构成与图2中所示者不同的场合的修正例进行说明。

图14～图15是用来就图15中所示的色板取为用RGB3色的滤色器的单板色板3而构成，辉度板取为单板辉度板5而构成的场合的修正例进行说明的图。在该场合，色板3，如图14中所示，多个排列RGB各滤色器3R、3G、3B，并且通过对应于各滤色器3R、3G、3B重叠多个子像素而构成。在图14中所示的例子中，色板3的G子像素上存在着缺陷像素3G1，像显示结果8A那样发生绿色的亮点8A1。在该场合，在本发明的显示控制装置中，如图15中所示，把邻接于G子像素3G1的R子像素3R1、B子像素3B1依照G子像素3G1的缺陷调整得亮些，把辉度板5的对应的像素5E调整得暗些，借此可以得到修正的一样的显示8B。

接下来，用图16～图17就双调制系统的构成为三板色板+三板色板的场合的修正例进行说明。各三板色板相互光学上串联地配置，构成第1和第2调制元件，分别由R板模块31X、G板模块32X和B板模块33X，与R板模块31Y、G板模块32Y和B板模块33Y来构成。如图16中所示，在未进行修正的场合，如果第1调制元件侧的G板32X上存在着缺陷像素32X1，则例如作为显示结果8C显示出绿色的亮点8C1。在该场合如果由本发明的显示控制装置来修正，则如图17中所示，通过把第2调制元件的G板32Y的对应的像素32Y1调整得暗些，可以得到修正的一样的灰色显示8D。

再者，虽然硬件构成和分辨率的构成也可以有其他种种的考虑，但是同样的处理是可能的。虽然仅说明了亮点的修正，但是关于暗点也可以同样地处理是显而易见的。虽然缺陷像素仅说明了G像素和辉度像素，但是R像素、B像素也可以同样地处理是显而易见的。此外，虽然在以辉度板或色板作为第1或第2(或者第2或第1)调制板部的场合，上述实施形态，就在第1或第2调制板部的某一个上存在着缺陷时进行了说明，但是在第1和第2调制板部的双方上存在着缺陷时也是，只要缺陷的位置重合，缺陷修正是可能的。此外，虽然在上述实施形态中，说明了作为调制板部用透射型液晶板的形态，但是作为其他调制板部可以用DMD(数字微镜装置)、GLV(光栅光阀)(注册商标)，LCOS(硅上液晶)，调制光源(LED(发光二极管)，OLED(有机发光二极管)，激光光源等)。

再者，在修正在白色显示的(最亮的)场合作为缺陷产生的暗点，或者在黑色显示的(最暗的)场合作为缺陷产生的亮点的场合，(由于在第2调制板部处显示比最亮的状态更亮的像素，或者比最暗的状态更暗的像素是不可能的)通过稍微降低显示装置显示的白色、或黑色的值(也就是白色稍暗，黑色稍亮)缺陷修正是可能的。具体地说，在第2调制板部处，不修正对应于第1调制板部的缺陷像素的像素，而通过修正其他像素(对应于第1调制板部的正常像素的像素)而缺陷修正是可能的。换句话说是对应于正常像素的部分的第2调制板部的调制范围稍微变窄。举出数值例的话，缺陷像素(暗点)处于第1调制板部，该像素最亮(作为8比特输入255)，在使第2调制板部的值最亮的(255)场合的亮度，与使第1调制板部的正常像素最亮(255)，使第2调制板部的调制像素稍暗(242)的场合的亮度相同的场合，只要把对应于正常像素的第2调制板部的调制范围在0～242的范围内进行控制就可以了。再者，如果如上所述进行缺陷修正，则虽然动态范围稍有减小，但是因为HDR显示器(双调制显示器)本来就具有非常宽的动态范围，故对图像质量的影响与通常的LCD(液晶显示器)等相比很少就可以了。

像以上这样，如果用本发明的实施形态，则在以光学上串联地配置的色板(前级)+色板(后级)，辉度板(前级)+色板(后级)，色板(前级)+辉度板(后级)的组合来构成双调制元件的场合，通过根据缺陷调节缺陷像素的对应的位置的没有缺陷像素的板的像素，高精细地缺陷修正成为可能。在该场合，色板或辉度板的构成可以取为单板，也可以取为三板。

Claims

1.一种显示控制装置，该装置控制光学上串联连接的第1和第2调制板部，其特征在于，具有

储存特定第1调制板部的缺陷像素的信息的存储机构，和

根据储存于存储机构的缺陷像素的缺陷，控制第2调制板部的控制机构。

2.权利要求1所述的显示控制装置，其特征在于，

前述控制机构根据该缺陷控制对应于储存于前述存储机构的缺陷像素的位置的第2调制板部的像素。

3.权利要求1所述的显示控制装置，其特征在于，

前述第1调制板部由对应于相互不同的色的三个板来构成，

前述控制机构根据该缺陷控制对应于储存于前述存储机构的缺陷像素的位置的第2调制板部的像素，并且根据该缺陷控制构成第1调制板部的三个板当中没有缺陷像素的其他两个板的对应于缺陷像素的位置的各像素。

4.权利要求1所述的显示控制装置，其特征在于，

在前述第1调制板部与前述第2调制板部的分辨率相互不同的场合，

前述控制机构根据该缺陷控制对应于储存于前述存储机构的缺陷像素的位置的第2调制板部的多个像素。

5.权利要求1所述的显示控制装置，其特征在于，

前述控制机构根据该缺陷控制对应于储存于前述存储机构的缺陷像素的位置及其周边位置的第2调制板部的像素，并且根据该缺陷控制前述第1调制板部的有缺陷像素的板的缺陷像素的周边位置各像素。

6.权利要求4或5所述的显示控制装置，其特征在于，

前述控制机构在控制对应于储存于前述存储机构的缺陷像素的位置或其周边位置的第2调制板部的多个像素时，使对应于该缺陷像素的控制量根据缺陷像素与该多个像素的位置关系而等级不同。

7.权利要求1所述的显示控制装置，其特征在于，前述控制机构通过变更灰度系数设定来进行对应于缺陷的像素的控制。

8.权利要求1所述的显示控制装置，其特征在于，前述控制机构通过输入根据前述存储机构的储存信息而调整的像素值来进行对应于缺陷的像素的控制。

9.一种显示控制方法，该方法控制光学上串联连接的第1和第2调制板部，其特征在于，

使用储存特定第1调制板部的缺陷像素的信息的存储机构，

根据储存于存储机构的缺陷像素的缺陷，控制第2调制板部。