DE102006001275A1

DE102006001275A1 - Defektmilderung in Anzeigetafeln

Info

Publication number: DE102006001275A1
Application number: DE102006001275A
Authority: DE
Inventors: Xuemei Loveland Zhang; Feng Loveland Xiao
Original assignee: Avago Technologies ECBU IP Singapore Pte Ltd
Current assignee: Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Priority date: 2005-04-28
Filing date: 2006-01-10
Publication date: 2006-11-09
Also published as: US20060244476A1; JP2006309244A; DE202006020581U1; GB2425674A; GB0608395D0; US7292024B2

Abstract

Defektmilderung in Anzeigetafeln. Defekte in einer Anzeigetafel werden abgebildet und die Defektinformationen werden dem Anzeigesystem zugeordnet oder der Tafel zugeordnet. Während eines Tafelbetriebs werden die Werte von Pixeln benachbart zu defekten Pixeln verändert, um ihre Sichtbarkeit für den Betrachter zu minimieren. Bei einem ersten Modell wird ein Leuchtdichtefehler, der durch einen Defekt bewirkt wird, durch ein Einstellen umliegender Pixel ausgeglichen. Bei einem zweiten Modell wird ein Fehler bei der Leuchtdichte und einem der zwei Farbartkanäle durch ein Einstellen umliegender Pixel ausgeglichen. Die Defektmilderungsverfahren möchten die Fehler, die durch defekte Pixel eingeführt werden, in Hochraumfrequenzelemente und -farbelemente verschieben, für die das menschliche Auge nicht empfindlich ist.

Description

Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung beziehen sich auf Anzeigetafeln und insbesondere auf eine Defektmilderung in Anzeigetafeln.

Flachtafelanzeigen entwickeln sich schnell zu einer dominierenden Anzeigetechnologie. Sie reichen von Flüssigkristall- (LCD-) RGB-Anzeigen zu Plasmaanzeigen, zu Leuchtdioden- (LED-) und organischen Leuchtdioden- (OLED-) Anzeigen, Projektionsanzeigen unter Verwendung einzelner oder mehrerer LCD-Elemente und einzelnen oder mehreren Mikrospiegelelementen.

Ein häufiges Problem, das diesen Technologien gemein ist, ist der Ertrag. Perfekte Tafeln sind sehr schwer herzustellen und sind sehr teuer. Pixeldefekte in LCD-Tafeln umfassen festsitzend eingeschaltete und festsitzend ausgeschaltete Pixel. Üblicherweise darf auf einer Anzeigetafel eine bestimmte Anzahl defekter Pixel sein. Ein ISO-Standard für Pixeldefekte, der ISO 13406-2, identifiziert drei Klassen von Standards zum Messen von Pixeldefekten in Flachtafelanzeigen. Die mildeste Klasse erlaubt dennoch nur fünf Pixel voller Helligkeit, 15 völlig dunkle Pixel und 50 Teilpixeldefekte für eine 15- oder 17-Zoll-Tafel. Die meisten Datenanzeigen streben danach, den Klasse-2-Standard oder besser zu erfüllen. Dies bedeutet, dass selbst für einen Vorgang, der eine sehr niedrige Defektrate pro Pixel aufweist, die Wahrscheinlichkeit, eine Klasse-3-Tafel mit einer Auflösung von 1.024 × 768 zu haben, noch ziemlich niedrig ist. Mit der Auflösungsanforderung des hochauflösenden Fernsehens (HDTV, 1.920 × 1.080) kann ein Pixeldefekt den Ertrag stark begrenzen und die Kosten guter Tafeln hochtreiben.

Ein Ansatz zur Milderung von Pixeldefekten könnte Gesamterträge verbessern und den Preis beeinflussen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Defektmilderung in Anzeigetafeln mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.

Eine Defektmilderung in Anzeigetafeln wird durch ein Abbilden von Pixeldefekten in Tafeln, ein Zuordnen dieser Defektinformationen zu der Tafel und ein Verwenden dieser Defektinformationen bei einem Tafelbetrieb, um die Werte benachbarter Pixel zu verändern, um defekte Pixel für den Beobachter weniger sichtbar zu machen, erzielt.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Flussdiagramm einer Defektmilderung;
2 einen Pixeldefekt; und
3 eine Pixelkorrektur.
Gemäß der vorliegenden Erfindung und wie in dem Flussdiagramm aus 1 gezeigt ist, wird eine Anzeigetafel zuerst auf Defekte abgebildet 100. Diese Abbildung könnte durch vollständig automatische Verfahren erzielt werden, wie z. B. durch ein Verwenden einer Testmustererzeugung, gekoppelt mit einer Bilderfassung, um das Vorliegen oder die Abwesenheit von Pixeln zu erfassen. Die Abbildung könnte auch auf eine halbautomatische Art und Weise erzielt werden, bei der ein menschlicher Bediener den Defektabbildungsvorgang unterstützt. Das Ergebnis der Defektabbildung ist ein Datensatz, der fehlerhafte Pixel identifiziert.
Pixel werden durch einen Ort und die Natur des Fehlers identifiziert, was minimal festsitzend eingeschaltet oder festsitzend ausgeschaltet ist. Wahlweise könnten Informationen, wie z. B. eine Pixelleuchtdichte, aufgezeichnet werden, um defekte Pixel zu identifizieren, die teilweise ein- oder ausschalten. Bei Farbtafeln, wie z. B. RGB-Tafeln, werden die Leuchtdichte und Farbart der Primärfarben der Tafel zur Verwendung in den Defektkorrekturmodellen aufgezeichnet.
Der angesammelte Datensatz, der fehlerhafte Pixel in einer Tafel identifiziert, wird der Tafel zugeordnet 110. Dies könnte durch ein Speichern der Defektinformationen auf einer Speichervorrichtung, die der Tafel zugeordnet ist, wie z. B. in einer Speichervorrichtung, die in der Tafel oder ihrem Steuerschaltungsaufbau befestigt ist, erzielt werden. Die Defektinformationen könnten auch der Tafel durch die Verwendung von Seriennummern, einer Strichcodierung oder dergleichen zugeordnet werden, so dass diese Defektinformationen während eines Tafelbetriebs an einen Korrekturschaltungsaufbau oder eine -software geliefert werden könnten.
Bezüglich RGB-Anzeigetafeln ist ein Satz von Defektinformationen für jeweils Rot, Grün und Blau zugeordnet. Beispiele würden eine RGB-Flüssigkristallanzeige (-LCD) oder separate Tafeln, die für Rot, Grün und Blau in einer LCD-Projektionsanzeige verwendet werden, umfassen. Wo eine einzelne Anzeigetafel verwendet wird, wie z. B. in einer Mikrospiegelanzeige, die mit einem sich drehenden Farbrad gekoppelt ist, was aufeinanderfolgende Rot-, Grün- und Blau-Bilder in schneller Abfolge erzeugt, muss nur ein Satz von Defektwerten gespeichert werden, da jedes defekte Pixel in der Mikrospiegelanzeige sich selbst in jedem der Rot-, Grün- und Blau-Bilder darstellt.
Bei einem Betrieb gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Defektinformationen verwendet, um Pixel in der Umgebung defekter Pixel zu verändern, um so die defekten Pixel für Beobachter weniger auffällig zu machen. Dieser Kompensationsschritt ist ein Vorverarbeitungsschritt, der vor einem Anzeigen eines Bilds auf der Anzeigetafel unternommen wird. Dies könnte als eine Bildverarbeitungshardware vorgesehen sein, die in der Anzeigetafel oder dem Anzeigetafelsatz enthalten ist, wo mehrere Tafeln verwendet werden, was die Defektinformationen speichert und Eingangsbilder verarbeitet, um korrigierte Bilder zu erzeugen. Dies könnte in Softwareform vorgesehen sein, unter Verwendung der Defektinformationen zur Anwendung eines Milderungsverfahrens auf ein Bild 120, wie z. B. ein Bild in einem Rahmenpuffer, und unter Anzeige des gemilderten Bilds 130. Dieser Vorgang wird auf einer Rahmen-für-Rahmen-Basis wiederholt.
Viele unterschiedliche Modelle könnten bei diesem Milderungsvorgang verwendet werden, um die Wirkung des defekten Pixels durch ein Modifizieren seiner umliegenden Nachbarn auszuglätten oder zu zerstreuen. Adaptive Verfahren könnten eingesetzt werden, die die umliegenden Pixelwerte bestimmen, indem der tatsächliche Bildinhalt in dem Bereich berücksichtigt wird. Feste Defektzerstreuungsmuster, ähnlich Halbtonmasken, die auf jeden Typ eines Defekts anwendbar sind, erfordern unter Umständen weniger Verarbeitung.
Bei einem ersten Defektzerstreuungsverfahren wird der Leuchtdichtefehler, der durch das defekte Pixel eingeführt wird, ob dies in einem einfachen Fall nun festsitzend eingeschaltet oder festsitzend ausgeschaltet ist, oder in komplexeren Fällen einen falschen Leuchtdichtewert erzeugt, durch ein Senken oder Erhöhen der Werte umliegender Pixel ausgeglichen. Dies reduziert wirksam das Niederfrequenzelement des Fehlers, während zu dem Hochfrequenzelement des Fehlers hinzugefügt wird. Aufgrund der Tiefpassnatur des menschlichen Sehsystems ist das ausgeglichene Muster für das Auge weniger sichtbar. 2 zeigt ein Beispiel eines festsitzend ausgeschalteten grünen Teilpixels bei Spalte 8 Zeile 3 in einem Bild. In einer integrierten RGB-Anzeige umfasst jedes Pixel ein rotes, grünes und blaues Teilpixel. 3 zeigt ein Beispiel eines Defektausgleichsmusters, das auf das Bild angewendet wird. Es wird angemerkt, dass die Intensitäten umliegender roter, grüner und blauer Teilpixel verändert wurden, so dass die lokale durchschnittliche Leuchtdichte nun besser den erwünschten Leuchtdichtepegel des Bilds darstellt. Umliegende Pixelwerte könnten gemäß dem verwendeten Ausgleichsmuster erhöht oder gesenkt werden. Wie in 3 gezeigt ist, wird das rote Teilpixel unmittelbar links (Spalte 7, Zeile 3) des festsitzend ausgeschalteten grünen Teilpixels intensitätsmäßig erhöht. Umliegende blaue Pixel in den Spalten 6 und 9 der Zeile 3 werden ebenso intensiviert, wie auch angrenzende grüne Teilpixel in der Spalte 8. Da sich die Wirkungen des Ausgleichsmusters weg von dem Defekt fortpflanzen, könnten Teilpixelintensitäten reduziert werden, wie in dem blauen Teilpixel bei Spalte 12, Zeile 3 und den roten und blauen Teilpixeln in den Spalten 6 und 7, Zeile 2 und den Spalten 6 und 7, Zeile 4 gezeigt ist. Dieses Verfahren reduziert einen wahrgenommenen Leuchtdichtefehler, könnte jedoch einen größeren Farbartfehler einführen, für den das menschliche Auge weniger empfindlich ist. Weitere Korrekturverfahren könnten auf ein Verändern der Pegel von nur umliegenden Pixeln der gleichen Farbe wie das defekte Pixel eingeschränkt sein. Während das Bild aus 3 unter Umständen bei der hier gezeigten vergrößerten Auflösung nicht besser aussieht als das Bild aus 2, ist in einer normalen Betrachtungsentfernung und Pixelgröße das Ergebnis ein Muster, bei dem das defekte Pixel für das menschliche Auge weniger sichtbar ist. Üblicherweise reduzieren diese Verfahren den Wert von Pixeln, die einen Helldefekt umgeben, und erhöhen den Wert von Pixeln, die einen Dunkeldefekt umgeben.
Ein Basiskorrekturmodell möchte unter Umständen nur Leuchtdichtefehler ausgleichen, die durch defekte Pixel eingeführt werden, während die Farbfehler belassen werden, da kleine Regionsfarbartfehler weniger sichtbar sind als Leuchtdichtefehler. Bei zwei Farbkanälen, die modifiziert werden können, erlaubt dies eine maximale Flexibilität bei einer Leuchtdichtefehlerminimierung. Weiterentwickeltere Modelle möchten unter Umständen einen Leuchtdichtefehler ausgleichen, während der Fehler bei einem der beiden Farbkanäle minimiert wird, üblicherweise dem Rot-Grün-Kanal. Üblicherweise ist es nicht wünschenswert zu versuchen, einen lokalen Fehler in allen Farbkanälen zu minimieren, da dies wahrscheinlich zu einem stärker sichtbaren Raumfehler führt.
Für die meisten Bildinhalte sind Defektzerstreuungsverfahren ziemlich wirksam in einem Reduzieren der Sichtbarkeit von Defekten. Der schlimmste Fall sind festsitzend eingeschaltete Pixel auf einem vollständig dunklen Hintergrund, die unter Verwendung von Zerstreuungsverfahren sehr schwierig zu korrigieren sind.

Claims

Verfahren zur Defektmilderung in Anzeigetafeln, mit folgenden Schritten: Abbilden (100) von Defekten in einer Anzeigetafel; Zuordnen (110) der abgebildeten Defekte zu der Anzeigetafel; und Verändern (120) des Bilds, das auf Pixeln angezeigt wird, die die abgebildeten Defekte umgeben, basierend auf einem Korrekturmodell.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem der Pixeldefekt ein immer ausgeschaltetes Pixel ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem der Pixeldefekt ein immer eingeschaltetes Pixel ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Pixeldefekt durch ein Ausgleichen des Leuchtdichtefehlers unter Verwendung von Umgebungspixelwertveränderungen gemildert wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Pixeldefekt durch ein Ausgleichen des Leuchtdichtefehlers und eines von zwei Kanälen eines Farbfehlers unter Verwendung von Umgebungspixelwertveränderungen gemildert wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Defektinformationen einen Pixelort und einen Defekttyp aufweisen.
Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem die aufgezeichneten Defektinformationen zumindest Pixelorte und ein Anzeigegamma und eine Farbart der Primärfarben aufweisen.
Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem die aufgezeichneten Defektinformationen zumindest Pixelorte, eine Pixelleuchtdichte und einen Pixelfarbwert aufweisen.