JP2007256086A - 表示装置、補正係数演算装置、補正係数演算システム、および補正係数演算方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表示装置に輝度ムラや色度ムラが発生したとしても、部品を交換することなく表示装置を利用できるようにする。
【解決手段】補正係数演算システム１において、表示装置１０は、補正係数演算装置３０により出力された各補正係数に応じて映像信号の輝度または色度を補正し、補正後の映像信号を表示部１９に送信することにより表示部１９に映像を表示させる表示制御部１１を備えている。また、補正係数演算装置３０においては、光学測定部３３が、表示装置１０の表示領域を複数の領域に区分したこの各領域に、テスト用画像を表示させたときにおける各領域の輝度または色度を測定する。そして、補正係数演算装置３０は、補正処理にて、測定された各領域の輝度または色度が他の領域の輝度または色度と一致するような補正係数を演算し、演算結果を領域毎に出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、映像信号を記憶部に記憶された補正係数に応じて補正して表示する表示装置、補正係数を演算する補正係数演算装置、これらを有する補正係数演算システム、および補正係数演算方法に関する。

従来より、自動的にカラーディスプレイ等の表示装置の輝度ムラや色度ムラを検査する検査装置が知られている。この検査装置においては、カメラや色度測定器を用いて表示装置を撮像し、この撮像結果に基づいて、表示装置の輝度ムラや色度ムラを定量評価する（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−００２８００号公報

ところで、上記検査装置では、表示装置の輝度ムラや色度ムラを定量評価するので、表示装置が不良品であるか否かを検査することはできるが、不良品であると評価した表示装置をそのまま利用（出荷）することはできない。このため、不良品であると評価された表示装置は、廃棄されるか、不良部品が交換された上で再度検査されなければならず、これらの作業が非常に煩雑になるという問題点があった。

そこで、このような問題点を鑑み、表示装置に輝度ムラや色度ムラが発生したとしても、部品を交換することなく表示装置を利用できるようにすることを本発明の目的とする。

かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の表示装置においては、補正係数演算装置により出力された各補正係数に応じて前記映像信号の輝度または色度を補正し、補正後の映像信号を表示部に送信することにより表示部に映像を表示させる表示制御手段を備えている。なお、補正係数演算装置は、表示部の表示領域を複数の領域に区分し、該区分した各領域にテスト用画像を表示させたときにおける各領域の輝度または色度を測定し、測定した各領域の輝度または色度が他の領域の輝度または色度と一致するような補正係数を演算し、この演算結果を前記領域毎に出力するよう構成されている。

従って、このような表示装置によれば、映像信号の補正前に表示装置が表示する映像に輝度ムラや色度ムラが発生していたとしても、補正係数演算装置により演算された補正係数に基づいて映像信号を補正することができるので、部品を交換することなく輝度ムラまたは色度ムラのない映像を表示させることができる。

ところで、請求項１に記載の表示装置においては、補正係数演算装置により各補正係数を記憶部に記憶させるよう構成してもよいが、請求項２に記載のように、表示装置側で各補正係数を記憶部に記憶させるよう構成してもよい。即ち、補正係数演算装置から各補正係数を受信すると、受信した各補正係数を記憶部に記憶させる記憶制御手段を備えていてもよい。

このような表示装置によれば、記憶部に各補正係数を記憶させる際に、補正係数演算装置が直接表示装置の記憶部にアクセスする必要がなくなるので、各補正係数を記憶部に書き込むための通信線を直接記憶部に接続する等の作業が不要となり、一般的な通信手段を用いて各補正係数の送受信を行うことができる。よって、各補正係数を記憶させる際の作業を簡素化することができる。

また、請求項１または請求項２に記載の表示装置においては、請求項３に記載のように、記憶部には、表示部における最小表示単位である表示画素毎に各補正係数を記憶していてもよい。

このような表示装置によれば、表示画素毎に設定された補正係数に基づいて映像を表示させるので、より輝度ムラまたは色度ムラのない映像を表示させることができる。
また、請求項４に記載の補正係数演算装置においては、測定手段が、表示装置の表示領域を複数の領域に区分したこの各領域に、テスト用画像を表示させたときにおける各領域の輝度または色度を測定する。そして、演算手段が、測定された各領域の輝度または色度が他の領域の輝度または色度と一致するような補正係数を演算する。そして出力手段は演算手段による演算結果を領域毎に出力する。

従ってこのような補正係数演算装置によれば、表示装置に表示させたテスト用画像の輝度または色度に基づいて、映像を表示する際の補正係数を演算し、出力することができる。よって表示装置は、映像信号の補正前に表示装置が表示する映像に輝度ムラや色度ムラが発生していたとしても、この補正係数に基づいて映像を表示すれば良好に映像信号を補正することができるので、部品を交換することなく輝度ムラまたは色度ムラのない映像を表示させることができる。

ところで、請求項４に記載の補正係数演算装置においては、補正係数演算装置により各補正係数を記憶部に記憶させるよう構成してもよいが、請求項５に記載のように、表示装置側で各補正係数を記憶部に記憶させるよう構成してもよい。即ち、出力手段により出力された演算結果を表示装置の記憶部に書き込む書込手段を備えていてもよい。

このような補正係数演算装置によれば、この補正係数演算装置が表示装置の記憶部に補正係数を直接書き込むので、表示装置に書き込む機能を持たせる必要がなくなる。よって、表示装置の構成を簡素化することができる。

次に、請求項６に記載の補正係数演算システムにおいては、請求項１に記載の表示装置と、請求項４に記載の補正係数演算装置とを備えている。
従って、このような補正係数演算システムにおいては、請求項１および請求項４に記載と同様の作用および効果が得られる。

次に請求項７に記載の補正係数演算方法は、請求項４に記載の補正係数演算装置の構成要素である各手段を、方法として実現することを特徴としている。
従って、このような補正係数演算方法を実施すれば、請求項４に記載と同様の作用および効果が得られる。

以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
図１（ａ）は本発明が適用された補正係数演算システム１の概略構成を示すブロック図である。

補正係数演算システム１は、表示装置１０と、補正係数演算装置３０とが互いに通信可能に接続された構成にされている。
表示装置１０は、表示制御部１１（表示制御手段）と、内部映像メモリ１３と、補正係数メモリ１５（記憶部）と、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１７と、表示部１９とを備えている。

表示部１９は、例えば、ＬＣＤ（液晶カラーディスプレイ）や有機ＥＬディスプレイ等の画素単位で表示輝度（以下、単に輝度という。）を調節可能なディスプレイとして構成されており、表示制御部１１から送信される映像信号に基づく映像を表示する。

内部映像メモリ１３は、例えば、表示部１９にテスト用画像等の映像を表示させるためのデータを記憶している。
補正係数メモリ１５は、表示部１９の表示画素毎に、映像信号の輝度を調節するための補正係数を記憶する。

表示制御部１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた公知のマイクロコンピュータとして構成されている。そして、表示制御部１１は、内部映像メモリ１３に記憶されたデータに基づく映像信号や、インターフェイスを介して入力された外部映像を、補正係数メモリ１５に記憶された補正係数に応じて補正して表示部１９に表示させる。また、インターフェイス１７を介して補正係数演算装置３０と接続されているときには、表示部１９を構成する各画素の輝度および色度を検査するテストモードに移行可能に設定されている。なお、表示制御部１１は、このテストモードに移行すると後述するテスト処理を実行するが、このテスト処理については後述するのでここでの説明は省略する。

次に、補正係数演算装置３０は、演算処理部３１（書込手段）と、光学測定部３３（測定手段）と、インターフェイス３５とを備えている。
演算処理部３１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた公知のマイクロコンピュータとして構成されている。そして、演算処理部３１は、後述する演算処理を実行し、インターフェイス３５を介して演算処理の実行結果を表示装置１０に送信する。

光学測定部３３は、例えば、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等の撮像手段として構成されており、表示部１９の各画素を識別可能な解像度を有する。
このような補正係数演算システム１においては、図２および図３に示す処理が実行される。図２は補正係数演算装置３０の演算処理部３１が実行する補正処理を示すフローチャート、図３は表示装置１０の表示制御部１１が実行するテスト処理を示すフローチャートである。

ここで、図２に示す補正処理は、補正係数演算装置３０が、表示装置１０に表示させたテスト用画像に基づいて表示装置１０の検査を行い、検査結果に応じて、表示装置１０が表示する画像を輝度ムラや色度ムラがない適切な状態で表示するための補正係数を演算する処理である。なお、この補正係数は、表示装置１０の補正係数メモリ１５に記憶されることになる。

また、図３に示すテスト処理は、テストモードに移行すると開始され、表示装置１０が、表示部１９にテスト用画像を表示させ、補正係数演算装置３０から補正係数を受信すると、この補正係数を補正係数メモリ１５に記憶させる処理である。なお、本実施例における処理においては、図２に示す補正処理が開始される前に、表示装置１０が予めテストモードに移行しているものとして説明する。

初めに補正処理について説明する。
補正処理では、まず、補正係数演算装置３０が表示装置１０に対して全画素の発光量を１００％にしたテスト用画像を表示させるテスト用画像表示指令を送信する（Ｓ１１０）。

そして、表示装置１０にテスト用画像が表示される時期（例えば、Ｓ１１０の処理から１秒後）に、表示装置１０の表示領域（表示部１９）を光学測定部３３を介して撮像する（Ｓ１２０）。

続いて、光学測定部３３を介して撮像した撮像データを取得し（Ｓ１３０）、表示画素毎に輝度の判定を行う（Ｓ１４０）。なお、本実施形態の表示装置１０においては、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、表示部１９には、３色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の画素がそれぞれ多数整列して構成されている。また、これらの画素は、３色１組で発光制御（透過光量制御）されることにより、あらゆる色を発色する（つまり、色度を制御する）。なお、このような発色を行うために合わせて制御される３色１組の画素を、１ドットと呼ぶ。

次に、図２に戻り、撮像した撮像データに基づいて、表示部１９を構成する画素毎に輝度を判定し（Ｓ１４０）、その中から最大輝度のものを特定する（Ｓ１５０）。
そして、最大輝度の画素（輝度１００％の画素）に対して、予め設定された閾値未満（例えば、７５％未満）の輝度である画素があるか否かを判定する（Ｓ１６０）。閾値未満の輝度である画素があれば（Ｓ１６０：Ｙｅｓ）、閾値未満の輝度である画素を含む各ドットの発光量をそれぞれ０％に設定し（Ｓ１７０）、Ｓ１８０に移行する。一方、閾値未満の輝度である画素がなければ（Ｓ１６０：Ｎｏ）、そのままＳ１８０に移行する。

ここで、Ｓ１７０の処理で、閾値未満の画素の発光量を０％に設定するのは、閾値未満の輝度である画素は、全く発光しない画素等の異常な画素である虞があるためである。また、この画素を含むドットを構成する他の画素の発光量も０％に設定するのは、色度の不調和を防止するためである。つまり、このドットにおいては、色度の不調和を発生させないように、発光自体を行わないように設定する。

続いて、閾値以上の輝度の画素のうち、最低輝度の画素に合わせて、この画素を含むドットの色バランス（色度）の補正係数を演算する（Ｓ１８０）。
Ｓ１８０の具体的な処理について、図４（ｂ）を用いて説明する。例えば、最低輝度の画素がＲ（レッド）で、この画素が最大輝度のものに対して９０％の輝度であったとすると、Ｓ１８０の処理では、このドット内のその他の画素（Ｇ：グリーン、およびＢ：ブルー）においても、９０％の輝度になるような補正係数を設定する。この処理によって、このドットの色度が適切に設定される。

次に、図２に戻り、その他の全画素について、対応する１ドットの色バランスの補正係数を演算する（Ｓ１９０）。この処理によって、全てのドットにおいて色バランスが適切に補正される。

そして、最低輝度の画素に合わせて、全ドットの輝度を補正するための補正係数を画素毎に演算する（Ｓ２００）。
続いて、演算した補正係数を表示装置１０に転送し（Ｓ２１０）、補正処理を終了する。なお、補正処理において、Ｓ１８０〜Ｓ２００の処理は、本発明でいう演算手段に相当し、Ｓ２１０の処理は出力手段に相当する。

ところで、この補正処理に応じて、表示装置１０側では、図３に示すテスト処理が実行されている。
このテスト処理においては、まず、外部（補正係数演算装置３０）から全画素の発光量を１００％にしたテスト用画像を表示させるテスト用画像表示指令を受信したか否かを判定する（Ｓ３１０）。このテスト用画像表示指令を受信していなければ（Ｓ３１０：Ｎｏ）、この処理を繰り返し、テスト用画像表示指令を受信していれば（Ｓ３１０：Ｙｅｓ）、内部映像メモリ１５に記憶されたテスト用画像データに基づいて、表示部１９に全画素の発光量を１００％にしたテスト用画像を表示させる（Ｓ３２０）。

続いて、補正係数演算装置３０から補正係数を受信したか否かを判定する。補正係数を受信していなければ（Ｓ３３０：Ｎｏ）、この処理を繰り返す。一方、補正係数を受信していれば（Ｓ３３０：Ｙｅｓ）、補正係数を補正係数メモリ１５に書き込み（Ｓ３４０）、テスト処理を終了する。

なお、テスト処理において、Ｓ３４０の処理は本発明でいう記憶制御手段に相当する。
以上のように詳述した補正係数演算システム１において、表示装置１０は、補正係数演算装置３０により出力された各補正係数に応じて映像信号の輝度または色度を補正し、補正後の映像信号を表示部１９に送信することにより表示部１９に映像を表示させる表示制御部１１を備えている。また、補正係数演算装置３０においては、光学測定部３３が、表示装置１０の表示領域を複数の領域に区分したこの各領域に、テスト用画像を表示させたときにおける各領域の輝度または色度を測定する。そして、補正係数演算装置３０は、補正処理にて、測定された各領域の輝度または色度が他の領域の輝度または色度と一致するような補正係数を演算し（Ｓ１８０〜Ｓ２００）、演算結果を領域毎に出力する（Ｓ２１０）。

従って、このような補正係数演算システム１によれば、補正係数演算装置３０は、表示装置１０に表示させたテスト用画像の輝度または色度に基づいて、映像を表示する際の補正係数を演算し、出力することができる。このため、表示装置１０は、映像信号の補正前に表示装置１０が表示する映像に輝度ムラや色度ムラが発生していたとしても、補正係数演算装置３０により演算された補正係数に基づいて映像信号を補正することができるので、部品を交換することなく輝度ムラまたは色度ムラのない映像を表示させることができる。

また、表示装置１０においては、補正係数演算装置３０により出力された各補正係数を補正係数メモリ１５に記憶させるよう構成している。即ち、表示装置１０は、テスト処理にて、補正係数演算装置３０から各補正係数を受信すると、受信した各補正係数を補正係数メモリ１５に記憶させる（Ｓ３４０）。

従って、このような表示装置１０によれば、補正係数メモリ１５に各補正係数を記憶させる際に、補正係数演算装置３０が直接表示装置１０の補正係数メモリ１５にアクセスする必要がなくなる。このため、各補正係数を補正係数メモリ１５に書き込むための通信線を直接補正係数メモリ１５に接続する等の作業が不要となり、一般的な通信手段を用いて各補正係数の送受信を行うことができる。よって、各補正係数を記憶させる際の作業を簡素化することができる。

また、本実施形態の表示装置１０において、補正係数メモリ１５には、表示部１９における最小表示単位である表示画素毎に各補正係数を記憶している。
従って、このような表示装置１０によれば、表示画素毎に設定された補正係数に基づいて映像を表示させるので、より輝度ムラまたは色度ムラのない映像を表示させることができる。

なお、本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
例えば、本実施例においては、表示画素単位に補正係数を設定したが、特に画素単位で補正係数を設定する必要はなく、表示部１９の表示領域をそれぞれ複数の画素（ドット）を含む複数の領域に区分し、この区分された領域毎に補正係数を設定してもよい。この場合、各領域における輝度の平均値を測定し、この平均値に基づいて補正係数を演算するようにすれば、補正係数のデータ量を減らすことができるので、補正係数演算装置３０が補正係数を演算する際の処理負荷を小さくすることができる。

また、上記実施形態の補正係数演算システム１において、光学測定部３３は、例えば、表示部１９の正面にて表示部１９の輝度および色度を測定してもよいが、表示部１９のやや上方や下方等の異なる方向から表示部１９の輝度および色度を測定してもよい。さらに、光学測定部３３は複数の方向から表示部１９の輝度および色度を測定し、演算処理部３１は、これらの各輝度および各色度を平均値から補正係数を演算してもよい。

また、上記実施形態の補正係数演算システム１においては、全ての画素（全色の画素）を表示させるテスト用画像を表示させたが、単色の画素を順に表示させるようにしてもよい。

加えて、上記実施形態の補正係数演算システム１は、図１（ａ）に示す構成に換えて、図１（ｂ）に示すような構成にしてもよい。
即ち、図１（ｂ）に示す補正係数演算システム１は、表示装置１０の補正係数メモリ１５、および補正係数演算装置３０の演算処理部３１にコネクタ部２１，３７が接続されており、これらのコネクタ部２１，３７は、専用ケーブルにより接続可能に構成されている。

つまり、上記実施形態の補正係数演算システム１（図１（ａ））は、表示制御部１１が補正係数演算装置３０から受信した補正係数を補正係数メモリ１５に書き込むよう構成したが、図１（ｂ）に示す補正係数演算システム１では、補正係数演算装置３０の演算処理部３１が直接表示装置１０の補正係数メモリ１５に補正係数を書き込むよう構成している。

より具体的にこの構成においては、演算処理部３１（Ｓ２１０）にて、演算結果を表示装置１０の補正係数メモリ１５に書き込む（出力手段および書込手段）。
従って、このような補正係数演算システム１によれば、この補正係数演算装置３０に直接表示装置１０の補正係数メモリ１５に書き込みを実行させることができるので、表示装置１０に書き込む機能（テスト処理の一部に相当するプログラム）を持たせる必要がなくなる。よって、表示装置１０の構成を簡素化することができる。

補正係数演算システムの概略構成を示すブロック図である。 補正処理を示すフローチャートである。 テスト処理を示すフローチャートである。 テスト用画像を表示装置へ表示する際の表示例を示す説明図である。

符号の説明

１…補正係数演算システム、１０…表示装置、１１…表示制御部、１３…内部映像メモリ、１５…補正係数メモリ、１７…インターフェイス、１９…表示部、２１，３７…コネクタ部、３０…補正係数演算装置、３１…演算処理部、３３…光学測定部、３５…インターフェイス。

Claims (7)

1. 入力された映像信号に対応する映像を表示する表示部と、
   前記表示部の表示領域を複数の領域に区分し、該区分した各領域にテスト用画像を表示させたときにおける各領域の輝度または色度を測定し、測定した各領域の輝度または色度が他の領域の輝度または色度と一致するような補正係数を演算し、この演算結果を前記領域毎に出力する補正係数演算装置、により出力された各補正係数を記憶した記憶部と、
   前記記憶部に記憶された各補正係数に応じて前記映像信号の輝度または色度を補正し、補正後の映像信号を前記表示部に送信することにより前記表示部に映像を表示させる表示制御手段と、
   を備えたことを特徴とする表示装置。
2. 前記補正係数演算装置から前記各補正係数を受信すると、該受信した各補正係数を前記記憶部に記憶させる記憶制御手段を備えたこと
   を特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記記憶部には、前記表示部における表示領域を表示画素毎に区分し、該区分した各画素にテスト用画像を表示させたときにおける各画素の輝度または色度を測定し、測定した各画素の輝度または色度が他の画素の輝度または色度と一致するような補正係数を演算し、この演算結果を前記領域毎に出力する補正係数演算装置、から受信した各補正係数を記憶したこと
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置。
4. 入力された映像信号を記憶部に記憶された補正係数に応じて補正して表示する表示装置の表示領域を複数の領域に区分し、該区分した各領域にテスト用画像を表示させたときにおける各領域の輝度または色度を測定する測定手段と、
   前記測定手段により測定された各領域の輝度または色度が他の領域の輝度または色度と一致するような補正係数を演算する演算手段と、
   前記演算手段による演算結果を前記領域毎に出力する出力手段と、
   を備えたことを特徴とする補正係数演算装置。
5. 前記出力手段により出力された演算結果を前記表示装置の記憶部に書き込む書込手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載の補正係数演算装置。
6. 映像を表示する表示装置と、この表示装置が映像を表示する際に利用する補正係数を演算する補正係数演算装置とを備えた補正係数演算システムであって、
   前記補正係数演算装置は、
   前記表示装置の表示領域を複数の領域に区分し、該区分した各領域にテスト用画像を表示させたときにおける各領域の輝度または色度を測定する測定手段と、
   前記測定手段により測定された各領域の輝度または色度が他の領域の輝度または色度と一致するような補正係数を演算する演算手段と、
   前記演算手段による演算結果を前記領域毎に出力する出力手段と、
   を備え、
   前記表示装置は、
   入力された映像信号に対応する映像を表示する表示部と、
   前記補正係数演算装置により出力された各補正係数を記憶した記憶部と、
   前記記憶部に記憶された各補正係数に応じて前記映像信号の輝度または色度を補正し、補正後の映像信号を前記表示部に送信することにより前記表示部に映像を表示させる表示制御手段と、
   を備えたことを特徴とする補正係数演算システム。
7. 入力された映像信号を記憶部に記憶された補正係数に応じて補正して表示する表示装置の表示領域を複数の領域に区分し、該区分した各領域にテスト用画像を表示させたときにおける各領域の輝度または色度を測定する測定工程と、
   前記測定手段により測定された各領域の輝度または色度が他の領域の輝度または色度と一致するような補正係数を演算する演算工程と、
   前記演算手段による演算結果を前記領域毎に出力する出力工程と、
   を実施することを特徴とする補正係数演算方法。

Images