JP2008042843A - Correction of luminance unevenness of screen of liquid crystal panel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶パネルの画面の輝度ムラの補正に関する。 The present invention relates to correction of luminance unevenness on a screen of a liquid crystal panel.
背面側に複数本の蛍光管を所定間隔で並べた直下式のバックライトユニットを備えた液晶パネルを用いて画像表示を行う場合、蛍光管の配置に起因する画面の輝度ムラが従来より問題となっていた。つまり、蛍光管はパネル背面の全体を覆っているわけではないため、真裏に蛍光管が配置されている領域とそうではない領域とでは、画面の明るさに差異が生じてしまっていた。このような輝度ムラは、液晶パネルの背面側において多くの蛍光管を密に配置することにより、ある程度緩和可能である。 When displaying images using a liquid crystal panel equipped with a direct backlight unit in which a plurality of fluorescent tubes are arranged at a predetermined interval on the back side, uneven brightness of the screen caused by the arrangement of the fluorescent tubes is a problem. It was. In other words, since the fluorescent tube does not cover the entire back surface of the panel, there is a difference in the brightness of the screen between the region where the fluorescent tube is arranged directly behind and the region where it is not. Such luminance unevenness can be alleviated to some extent by densely arranging many fluorescent tubes on the back side of the liquid crystal panel.
また従来技術として、照明光を複数の領域に分割して放射するLEDパネルと、前記複数の領域に対応する画像信号を基にして領域毎の照明光の明るさを決定する輝度分布算出手段と、輝度分布算出手段の決定に基づいて照明手段の領域毎の照明光を制御するバックライト制御手段と、輝度分布算出手段の決定に基づいて光変調素子に入力する画像信号を補正する画像補正手段とを備えた画像表示装置が知られている(特許文献1参照。)。
また、別の従来技術として、導光板と光源として発光ダイオードを複数個用いた液晶表示装置用のバックライトにおいて、導光板の端部を照射する発光ダイオードを中央部より明るくすることにより導光板表面の輝度を均一化する技術が知られている(特許文献2参照。)。
As another prior art, in a backlight for a liquid crystal display device using a light guide plate and a plurality of light emitting diodes as a light source, the surface of the light guide plate is made brighter than the central portion of the light emitting diode that illuminates the end of the light guide plate. Is known (see Patent Document 2).
従来のように蛍光管の本数を増やす手法では上記輝度ムラを緩和することは可能であるが、蛍光管の本数が増えるに従って液晶パネルの製品単価が上昇してしまうため、製造コストの削減を目指す場合にはとり難い手法であった。
また、上記文献1,2におけるバックライトや入力画像信号に対する調整は、画像表示装置の画面に画像が表示された際の画面の実際の明るさに基づいて行うものではないため、画面の輝度ムラの補正という点で正確さに欠けていた。
The conventional method of increasing the number of fluorescent tubes can alleviate the luminance unevenness, but the product unit price of the liquid crystal panel increases as the number of fluorescent tubes increases, aiming to reduce manufacturing costs. It was a tricky technique in some cases.
In addition, the adjustment to the backlight and the input image signal in
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、バックライトとしての蛍光管の本数を削減して製品の製造コストを抑えつつ確実に液晶パネルの画面の輝度ムラを解消することの可能な輝度補正システムおよび液晶テレビジョンを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to reduce the number of fluorescent tubes serving as backlights, and to reduce luminance unevenness on the screen of the liquid crystal panel while reliably reducing the manufacturing cost of the product. An object is to provide a system and a liquid crystal television.
上記目的を達成するために本発明は、背面側に複数本の蛍光管を所定間隔で並べた直下式のバックライトユニットを備えた液晶パネルの画面の輝度ムラを補正する輝度補正システムとしている。本システムでは、画像表示手段が上記画面に所定のテスト画像を表示させると、輝度測定手段が、テスト画像を表示した画面の輝度を画面上の領域毎に測定する。次に、補正データ生成手段が、上記測定された画面の各領域の輝度を入力するとともに、各領域の輝度に応じて、領域間の輝度ムラを減少させるための補正データを領域毎に生成する。そして、輝度補正手段が、この補正データを取得するとともに、上記液晶パネルにて表示する任意の画像を表す画像データの輝度をこの補正データに基づいて上記領域毎に補正する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a luminance correction system for correcting luminance unevenness of a screen of a liquid crystal panel including a direct type backlight unit in which a plurality of fluorescent tubes are arranged at a predetermined interval on the back side. In this system, when the image display means displays a predetermined test image on the screen, the brightness measurement means measures the brightness of the screen on which the test image is displayed for each area on the screen. Next, the correction data generation means inputs the measured luminance of each area of the screen, and generates correction data for each area according to the luminance of each area for reducing luminance unevenness between the areas. . Then, the luminance correction means acquires the correction data and corrects the luminance of the image data representing an arbitrary image displayed on the liquid crystal panel for each region based on the correction data.
すなわち本発明によれば、実際にテスト画像を表示している液晶パネルの画面の輝度を領域毎に測定しているため、画面の領域間の輝度ムラを正確に把握できる。そして、各領域の輝度に応じて上記補正データを領域毎に生成すれば、その後、液晶パネルにて任意の画像を表示する際にその画像データの輝度を補正データに基づいて領域毎に補正することにより、画面一面において輝度ムラが解消された表示を行うことができる。
なお本発明では、液晶パネルに与えられる画像データの輝度を画面の各領域単位で補正して輝度ムラを解消するため、バックライトとしての蛍光管の数の多少に拘らず画面の明るさを均一にすることができる。よって従来のように、蛍光管を増やすことで生じていた液晶パネルの製造コストの上昇を避けることができ、より低コストにて液晶パネルまたは液晶テレビジョンを製造することが可能となる。
That is, according to the present invention, since the luminance of the screen of the liquid crystal panel that actually displays the test image is measured for each region, the luminance unevenness between the regions of the screen can be accurately grasped. If the correction data is generated for each area according to the brightness of each area, then when displaying an arbitrary image on the liquid crystal panel, the brightness of the image data is corrected for each area based on the correction data. Thus, it is possible to perform display in which luminance unevenness is eliminated on the entire screen.
In the present invention, the brightness of the image data given to the liquid crystal panel is corrected for each area of the screen to eliminate the brightness unevenness, so that the brightness of the screen is uniform regardless of the number of fluorescent tubes as backlights. Can be. Therefore, it is possible to avoid an increase in the manufacturing cost of the liquid crystal panel, which has been caused by increasing the number of fluorescent tubes as in the conventional case, and it is possible to manufacture a liquid crystal panel or a liquid crystal television at a lower cost.
補正データ生成手段は、測定結果が最も低輝度である領域を基準領域とし、当該基準領域の輝度と基準領域以外の各領域の輝度との差を解消するための補正データを基準領域以外の領域毎に生成するとしてもよい。例えば、テスト画像として画面全体に白画像を表示させたときに、測定結果において各領域間に輝度差が生じた場合、低輝度の領域をそれ以上に明るくすることは出来ない。そこで、上記基準領域以外の各領域の輝度を基準領域の輝度にまで下げるための補正データを、基準領域以外の領域毎にその測定輝度に応じて生成することで、確実に画面の輝度ムラを解消することができる。 The correction data generation means uses the area where the measurement result has the lowest luminance as the reference area, and sets correction data for eliminating the difference between the luminance of the reference area and the luminance of each area other than the reference area as the area other than the reference area. It may be generated every time. For example, when a white image is displayed on the entire screen as a test image, if a luminance difference occurs between the regions in the measurement result, the low luminance region cannot be brightened any more. Therefore, by generating correction data for reducing the brightness of each area other than the reference area to the brightness of the reference area according to the measured brightness for each area other than the reference area, the brightness unevenness of the screen can be reliably ensured. Can be resolved.
測定結果が最も低輝度である領域に合わせてそれ以外の領域の輝度を低下させると、画面の明るさの均一化(輝度ムラの解消)は確実に実現される一方で、画面全体が暗くなり過ぎてしまう恐れがある。そこで、補正データ生成手段は、各領域の測定結果における最低値と最高値との間に含まれる基準輝度を特定するとともに、当該基準輝度と各領域のうち測定結果が基準輝度より高輝度である領域の輝度との差を解消するための補正データを、測定結果が基準輝度より高輝度である領域毎に生成するとしてもよい。かかる構成によれば、画面の輝度ムラをある程度解消できるとともに、画面の明るさの確保も可能となる。つまり、輝度ムラの解消と画面視聴の快適性との両立を図ることが出来る。 If the brightness of the other areas is reduced in accordance with the area where the measurement result has the lowest brightness, the brightness of the screen is made uniform (removal of uneven brightness), but the entire screen becomes darker. There is a risk of passing. Therefore, the correction data generation means specifies the reference luminance included between the lowest value and the highest value in the measurement result of each region, and the measurement result of the reference luminance and each region is higher than the reference luminance. Correction data for eliminating the difference from the brightness of the area may be generated for each area whose measurement result is higher than the reference brightness. According to such a configuration, uneven brightness of the screen can be eliminated to some extent, and the brightness of the screen can be secured. That is, it is possible to achieve both the elimination of uneven brightness and the comfort of viewing the screen.
ここで、上記基準輝度は、各領域の輝度の測定結果の平均値であるとしてもよい。つまり、補正データ生成手段は上記平均値を算出し、上記平均値と各領域のうち測定結果がこの平均値より高輝度である領域の輝度との差を解消するための補正データを生成するとしてもよい。かかる構成とすることで、画面の輝度ムラの解消と画面の明るさの確保とを適切なバランスで実現できる。 Here, the reference luminance may be an average value of measurement results of luminance in each region. That is, the correction data generation means calculates the average value, and generates correction data for eliminating the difference between the average value and the luminance of the region where the measurement result is higher in luminance than the average value. Also good. By adopting such a configuration, it is possible to achieve an appropriate balance between eliminating the luminance unevenness of the screen and ensuring the brightness of the screen.
画面の中央部付近については画面の縁周辺よりも明るさを確保した方が視聴者にとって見やすい場合がある。そこで、補正データ生成手段は、補正データの生成対象とした領域が、予め設定された画面の中央範囲に属する領域であるか否か判断し、中央範囲に属する領域である場合にはその領域についての補正データは生成しないとしてもよい。補正データは基本的には、対応する領域にかかる画像データの輝度を低下させるものである。そのため、画面の中央範囲に属する領域については補正データを生成しないことによって画面を見る際の快適性を確保することが可能となる。 In some cases, it is easier for the viewer to see the brightness near the center of the screen than at the periphery of the screen. Therefore, the correction data generation means determines whether or not the area for which correction data is to be generated is an area belonging to a preset central range of the screen. The correction data may not be generated. The correction data basically reduces the luminance of the image data in the corresponding area. Therefore, it is possible to ensure comfort when viewing the screen by not generating correction data for the region belonging to the central range of the screen.
輝度測定手段が画面の輝度を測定する際の各領域の区分の仕方は種々考えられるが、輝度測定手段は、蛍光管の位置と重なる領域および蛍光管の位置と重ならない領域とを含む画面上の複数の領域について輝度を測定するとしてもよい。つまり、蛍光管の位置と重なる領域と蛍光管の位置と重ならない領域とではその輝度に差が生じやすいため、そのような領域についてそれぞれ輝度を測定して補正データを生成すれば、各領域に適した輝度補正を実行でき、画面の輝度ムラの解消を的確に実現できる。 There are various ways to divide each area when the luminance measuring means measures the luminance of the screen, but the luminance measuring means is on the screen including an area that overlaps the position of the fluorescent tube and an area that does not overlap the position of the fluorescent tube. The luminance may be measured for a plurality of regions. In other words, there is a difference in brightness between the area that overlaps the position of the fluorescent tube and the area that does not overlap the position of the fluorescent tube, so if correction data is generated by measuring the brightness for each such area, Appropriate brightness correction can be executed, and the uneven brightness on the screen can be solved accurately.
ここで、上記各構成を踏まえたより具体的な発明として、背面側に複数本の蛍光管を所定間隔で並べた直下式のバックライトユニットを備えた液晶パネルの画面の輝度ムラを補正する液晶テレビジョンの輝度補正システムにおいて、
予め備えたテスト画像用の画像データを液晶パネル駆動回路に出力し当該テスト画像用の画像データに基づいて液晶パネル駆動回路を駆動制御することにより上記液晶パネルの画面に白一色のテスト画像を表示させ、接続するコンピュータから上記画面の領域毎に対応した輝度補正データを入力した場合には当該輝度補正データを所定の記憶領域に保存し、液晶パネルによる表示対象となる任意の画像を示す画像データを入力した場合には当該入力した画像データについてその輝度を上記輝度補正データに基づいて上記領域毎に補正した上で液晶パネル駆動回路に出力し、かつ上記液晶パネルは15型であり蛍光管は4本である、上記液晶テレビジョンと、上記テスト画像を表示した画面の輝度であって蛍光管の位置と重なる領域および蛍光管の位置と重ならない領域とを含む画面上の複数の領域毎の輝度を、プローブを移動させつつ相対させることにより測定するカラーアナライザと、カラーアナライザによって測定された上記各領域の輝度を入力し各領域の輝度の平均値を算出し、各領域のうち輝度の測定結果が当該平均値より高輝度でありかつ予め設定した上記液晶パネルの画面の中央範囲に属しない領域を選択し、当該平均値とこの選択した各領域の輝度との差を解消するための輝度補正データを選択した各領域について生成し、生成した輝度補正データを上記液晶テレビジョンに出力する、コンピュータと、を備える構成を把握することができる。
Here, as a more specific invention based on each of the above-described configurations, a liquid crystal television that corrects luminance unevenness on the screen of a liquid crystal panel including a direct-type backlight unit in which a plurality of fluorescent tubes are arranged at a predetermined interval on the back side In John ’s brightness correction system,
The test image data prepared in advance is output to the liquid crystal panel drive circuit, and the liquid crystal panel drive circuit is driven and controlled on the basis of the image data for the test image, thereby displaying a white test image on the liquid crystal panel screen. When the brightness correction data corresponding to each area of the screen is input from the connected computer, the brightness correction data is stored in a predetermined storage area, and image data indicating an arbitrary image to be displayed on the liquid crystal panel Is inputted, the luminance of the inputted image data is corrected for each region based on the luminance correction data and outputted to the liquid crystal panel driving circuit, and the liquid crystal panel is 15 type and the fluorescent tube is The brightness of the four liquid crystal televisions and the screen on which the test image is displayed, and the region overlapping the position of the fluorescent tube and the fluorescence The color analyzer that measures the brightness of each of the plurality of areas on the screen including the area that does not overlap with the position of the position by moving the probe relative to each other, and the brightness of each of the above areas measured by the color analyzer is input. Calculate the average value of the brightness of the area, select the area where the brightness measurement result is higher than the average value and does not belong to the preset central range of the screen of the liquid crystal panel, and calculate the average value And a computer that generates brightness correction data for each selected area to eliminate the difference between the brightness of each selected area and outputs the generated brightness correction data to the liquid crystal television. can do.
すなわち上記液晶テレビジョンの輝度補正システムによれば、実際にテスト画像を表示している液晶パネルの画面の輝度を領域毎に測定し、各領域の輝度に応じて生成した輝度補正データによって画像データの輝度を各領域毎に補正するため、バックライトとしての蛍光管が少数であっても画面の輝度ムラを解消することができ、その結果、輝度ムラの解消と液晶テレビジョンの製造コストの低減とを両立できる。
なお、上記液晶テレビジョンの輝度補正システムを構成する液晶テレビジョンについても、それ自体を1つの発明として捉えることが可能である。
That is, according to the brightness correction system of the above-mentioned liquid crystal television, the brightness of the screen of the liquid crystal panel that actually displays the test image is measured for each area, and the image data is generated by the brightness correction data generated according to the brightness of each area Because the brightness of the LCD is corrected for each area, even if the number of fluorescent tubes as backlights is small, it is possible to eliminate the brightness unevenness of the screen. As a result, the brightness unevenness is reduced and the manufacturing cost of the LCD television is reduced. And both.
It should be noted that the liquid crystal television constituting the liquid crystal television brightness correction system can also be regarded as one invention.
以下では、各図面を参照しながら本発明の一実施例を説明する。
図1は、輝度補正システム100の概略をブロック図により示している。システム100は、大まかには液晶テレビジョン10と、カラーアナライザ20と、コンピュータ30とから構成される。
先ず液晶テレビジョン10の構成について説明する。液晶テレビジョン10では、マイコン15が液晶テレビジョン10を構成する各部とバス14を介して接続しており、CPU15aが、RAM15cをワークエリアとして、ROM15b等の記憶領域に記憶されたプログラムに従った制御を実行する。マイコン15は、I/F16,17と接続している。I/F16はリモコンI/Fであり、外部のリモコン送信機からの入力信号を受け付ける。I/17はコンピュータ30から延出されたケーブル40と接続しており、液晶テレビジョン10は、ケーブル40およびI/F17を介してコンピュータ30から種々の指示信号やデータの送信を受ける。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of the
First, the configuration of the
画素数変換回路11は、任意の画像を表現したRGB信号からなるデジタル画像データを入力し、当該画像データに対して所定のスケーリング処理を行い、液晶パネル13cの画素数に適した画素数を持つ画像データを生成する。画質調整回路12では、画素数変換回路11から出力された画像データに対して、輝度補正、コントラスト調整、彩度補正等の各種処理を行った上で、処理後の画像データを液晶モジュール13に出力する。液晶モジュール13は、液晶パネル13cと、バックライトユニット13bと、パネル駆動回路13aから構成される。本実施形態では、液晶パネル13cは15型のアクティブマトリクス駆動方式のパネルとしている。パネル駆動回路13aは水平走査回路と垂直走査回路とからなり、画質調整回路12から出力された画像データに基づいて制御されて液晶パネル13cを駆動することにより、液晶パネル13cに画像データに応じた画像を表示させる。
The pixel
バックライトユニット13bは、液晶パネル13cを背面側から照射する光源であり、複数本の蛍光管や蛍光管に交流電圧を供給するインバータ等を有する。本実施形態では、バックライトユニット13bはいわゆる直下式の構造となっており、4本の蛍光管を備え、この4本の蛍光管を液晶パネル13cの背面側において略一定間隔で配置している。4本という数は15型の液晶パネルの光源としては少ない本数であるが、後述するように本実施形態では、蛍光管の数が少ない状況においても液晶パネル13cの画面輝度を均一化することに成功している。
なお、画素数変換回路11に入力される画像データは、図示しない公知のアンテナおよびチューナ回路によって受信されたテレビジョン放送信号に対して、図示しない公知の復調回路が復調処理を行うことにより生成されたデータである。
The
The image data input to the pixel
次に、カラーアナライザ20およびコンピュータ30について説明する。
カラーアナライザ20は検知部としてのプローブ20aを備える。プローブ20aは筒状の内部に対物レンズや各種センサを備えている。プローブ20aを液晶パネル13cの画面における測定ポイントに接近させることにより、カラーアナライザ20は、プローブ20aにて検知される信号に基づいて当該測定ポイントの輝度を算出することができる。同図では、プローブ20aを1つ表示しているが、カラーアナライザ20は複数のプローブ20aを接続可能であり、各プローブ20aからの出力値に基づいて複数の測定ポイントの輝度を算出できる。
Next, the
The
コンピュータ30は、カラーアナライザ20が算出した輝度を入力する。コンピュータ30は、一般的なコンピュータと同様に、CPU31、ROM32、RAM33、ハードディスク(HD)35を備え、各部はバス36によって接続されている。HD35には、補正データ生成プログラム35aが保存されており、コンピュータ30は、当該プログラム35aに従って、輝度補正データ(以下、単に補正データと言う。)の生成処理を実行する。コンピュータ30はケーブル40と接続したI/F34を備え、生成した補正データをI/F34およびケーブル40を介して液晶テレビジョン10に出力する。
The
次に、システム100を用いて実行する補正データ生成処理について説明する。
当該処理では、先ず液晶テレビジョン10は所定のテスト画像を液晶パネル13cに表示する。テスト画像としては色および画像パターンともに種々のバリエーションが考えられるが、本実施形態では白一色のテスト画像(以下、白画像と言う。)を表示する。かかる白画像を表示するためのテスト画像データ18aは、液晶テレビジョン10が備えるメモリ18に予め保存されている。従って、マイコン15は、メモリ18からテスト画像データ18aを取得するとともに画素数変換回路11に出力し、液晶パネル13cにテスト画像データに基づく白画像を表示させる。マイコン15はテスト画像を表示させる処理を、外部のリモコン送信機から送信された指示信号等に応じて開始してもよいし、コンピュータ30から送信された指示信号に応じて開始してもよい。
Next, a correction data generation process executed using the
In this process, first, the
テスト画像データ18aは全画素のR,G,B各値が何れも最大階調値となっているデータであるため、液晶パネル13cの画面の明るさは、基本的にはバックライトユニット13bが照射する光の明るさそのものと言える。そして、白画像を表示した場合には、液晶パネル13cの画面の明るさは場所によらず均一であることが望まれる。しかし、上述したようにバックライトユニット13bにおける蛍光管の配置や数に起因して、白画像を単に表示した段階では液晶パネル13cの画面には輝度ムラが生じている可能性が高い。
Since the
カラーアナライザ20とコンピュータ30とが担当する処理の説明に移る。
図2は、補正データ生成プログラム35aに従ってコンピュータ30が実行する補正データ生成処理の内容をフローチャートにより示している。
先ず、ステップS(以下、ステップの記載を省略する。)200では、コンピュータ30は、カラーアナライザ20から、液晶パネル13cの画面上の領域毎の輝度を入力し、HD35に保存する。
Let us move on to the description of the processing that the
FIG. 2 is a flowchart showing the content of the correction data generation process executed by the
First, in step S (hereinafter, description of steps is omitted) 200, the
図3は、液晶パネル13cの一部を正面から示し、かつ同パネル上において区画される複数の領域Rを示している。
同図では、液晶パネル13cの背面側に配置されている蛍光管13b1の位置を鎖線により示している。各蛍光管13b1は、水平方向を向いた状態で互いに略一定の間隔を空けて略平行に配置されている。また同図では、カラーアナライザ20によって輝度が測定される各領域Rの区画線を2点鎖線により示している。つまり、同図のように区画された画面上の領域R毎にプローブ20aを接近させる(実際には、各領域Rにおける略中央位置に接近させる。)ことにより、カラーアナライザ20は各領域Rの輝度を測定し、測定した輝度をコンピュータ30からの要求に従って同コンピュータ30に出力する。
FIG. 3 shows a part of the
In the figure, the position of the fluorescent tube 13b1 disposed on the back side of the
領域Rの数や大きさは種々の態様が考えられるが、本実施形態では少なくとも、背面側の蛍光管13b1の位置と重なる領域(同図の例では、R5〜R8,R13〜R16)と、背面側の蛍光管13b1の位置と重ならない領域(同図の例では、R1〜R4,R9〜R12)とがそれぞれ生じる細かさにて画面を区画して各領域Rを決定する。 Various modes can be considered for the number and size of the regions R. In the present embodiment, at least the regions overlapping with the position of the fluorescent tube 13b1 on the back side (R5 to R8, R13 to R16 in the example in the figure), Each region R is determined by dividing the screen by the fineness at which regions (R1 to R4 and R9 to R12 in the example in the figure) that do not overlap with the position of the fluorescent tube 13b1 on the back side are generated.
各領域に対する輝度測定の際には、プローブ20aは作業者が手動で各領域に対して所定の順序に従って移動させるとしてもよいし、コンピュータ30がプローブ20aの移動および停止を実現する所定の駆動装置を制御することにより各領域に対するプローブ20aの位置決定を自動化するとしてもよい。本実施形態では、各領域には予めその位置に応じて番号が一義的に定められており、コンピュータ30は、カラーアナライザ20から輝度を入力した際に、その輝度をそれが測定された領域の番号と対応付けた上でHD35に保存する。具体的には、作業者がプローブ20aを各領域に対して移動させて測定する場合には、1つの領域の測定を行う毎に作業者がコンピュータ30に対して領域の番号を入力し、コンピュータ30はカラーアナライザ20から入力した輝度と作業者が入力した番号とを1対1で対応付けて保存する。
When measuring the brightness of each region, the
一方、コンピュータ30の制御により各領域に対するプローブ20aの移動を自動化した場合は、コンピュータ30はそのときいずれの番号の領域に対してプローブ20aを相対させているかを認識しているため、1つの領域の測定が行われてカラーアナライザ20から輝度が入力される度に、入力した輝度に対して上記認識している領域にかかる番号を対応付けて保存する。上記処理の結果、例えば領域の数を48個とした場合、48領域分の輝度データが領域の番号1〜48と1対1で対応付けられた状態でHD35に保存されることになる。
On the other hand, when the movement of the
S210では、コンピュータ30は、各領域のうち補正データの生成対象となる領域を特定する。ここでは、コンピュータ30は、各領域の輝度のうち最も低い輝度が測定された領域を基準領域Rstとするとともに、基準領域Rst以外の領域を補正データの生成対象の領域として特定する。
In S <b> 210, the
図4(a)は、液晶パネル13cの画面における各領域毎の測定輝度を示している。
同図では説明を簡単にするために、画面を12の領域に分割して輝度を測定した場合を示しており、また各領域には、最も高い輝度が測定された領域の輝度を100%とした場合の輝度の高さを数字(%)で示している。同図では、80%が最低輝度となっているため、この80%に対応する各領域が基準領域Rstとなり、80%より高い測定輝度が得られた他の領域が補正データの生成対象の領域となる。
FIG. 4A shows the measured luminance for each region on the screen of the
For the sake of simplicity, the figure shows a case where the luminance is measured by dividing the screen into 12 regions. In each region, the luminance of the region where the highest luminance is measured is 100%. In this case, the brightness level is indicated by a number (%). In this figure, since 80% is the minimum luminance, each region corresponding to 80% is the reference region Rst, and other regions where measurement luminance higher than 80% is obtained are regions for which correction data is to be generated. It becomes.
S220では、コンピュータ30は、補正データの生成対象として特定した領域毎に、基準領域Rstの輝度との差を算出する。つまり、輝度が100%の領域であれば、算出される差は20%であり、輝度が90%の領域であれば、算出される差は10%である。
S230では、コンピュータ30は、補正データの生成対象として特定した領域毎に、上記算出した輝度差に応じて補正データを生成する。ここで、補正データは、液晶テレビジョン10が扱う画像データを構成する各画素の輝度に対する補正値と捉えることができ、一例として、各画素の輝度値が所定の階調数(例えば、0〜255の256階調)で表現される場合には補正データもかかる階調数で表現される。
In S220, the
In S230, the
基準領域Rstの輝度との差が20%である領域については、その輝度を20%低下させることにより明るさを基準領域Rstと統一できるため、この場合コンピュータ30は、20%の輝度低下に対応する階調値を決定し、この決定した階調値を補正データとする。同様に、基準領域Rstの輝度との差が10%である領域については、その輝度を、上記最も高い輝度が測定された領域の輝度を100%とした場合の10%分低下させることにより明るさを基準領域Rstと統一できるため、この10%の輝度低下に対応する階調値を決定し、この決定した階調値を補正データとする。なおコンピュータ30は、輝度差とかかる輝度差に対応する補正データとしての階調値との対応関係を定めたテーブルを、予めHD35に備えており、当該テーブルを参照することにより、算出した輝度差に応じた補正データを生成する。
For an area where the difference from the brightness of the reference area Rst is 20%, the brightness can be unified with the reference area Rst by reducing the brightness by 20%. In this case, the
S240では、コンピュータ30は、上記S230において生成した領域毎の補正データを、I/F34およびケーブル40を介して液晶テレビジョン10に出力する。このときコンピュータ30は、補正データの生成対象となった領域の番号を示すデータを補正データに付加した上で液晶テレビジョン10に出力する。
液晶テレビジョン10の側では、コンピュータ30から取得した各補正データをメモリ18等の所定の記憶領域に保存する。
In S240, the
On the
次に、液晶テレビジョン10側における輝度の補正処理について説明する。
図5は、液晶テレビジョン10が実行する画像データの輝度補正処理をフローチャートにより示している。
S300では、画質調整回路12は前段の画素数変換回路11から一画面分の画像データを入力したか否か判断し、入力した場合には当該画像データを対象とした輝度補正を行うべく、S310に進む。つまり、補正データをコンピュータ30から取得した以降は、液晶テレビジョン10は、液晶パネル13cで表示するための任意の画像を示す画像データを入力した場合に、画質調整回路12において一画面分ずつ輝度補正を上記補正データに基づいて行う。
Next, luminance correction processing on the
FIG. 5 is a flowchart showing image data luminance correction processing executed by the
In S300, the image
S310では、画質調整回路12は、一画面分の画像データを所定数の領域に分割するとともに分割した領域の中から1つの領域を選択する。ここでの分割は、カラーアナライザ20による輝度測定を行った際の画面上の領域の区画の態様と同一の区画にて行う。つまり、液晶テレビジョン10の側においても、上記輝度測定が行われる際の一画面の区画の仕方を区画態様データとして予め有しており、S310ではこの区画態様データに基づいて一画面分の画像データを複数の領域に分割する。区画態様データは、一画面を複数の矩形領域に分割する際の複数の水平方向の分割線および複数の垂直方向の分割線の位置をそれぞれ特定したデータである。
In S310, the image
また、液晶テレビジョン10は、上記分割した各領域と各領域に付すべき番号との対応関係についても予めデータとして有しており、分割した領域毎にその位置に応じた一義的な番号を付す。この各領域と番号との対応関係は、コンピュータ30の側で扱う各領域と番号との対応関係と同じであることは言うまでもない。
In addition, the
S320では、画質調整回路12は、補正データが保存されている所定の記憶領域にアクセスするとともに、上記S310で選択した領域の番号と同一の番号が付された補正データが保存されているか否か判断する。
同一の番号が付された補正データが保存されている場合には、S330において、当該保存されている補正データを記憶領域から読み出すとともに、読み出した補正データに応じて、上記選択した領域を構成する各画素の輝度を補正する。ここで、ある領域について補正データが保存されているということは、その領域は上記基準領域Rst以外の領域であることを意味する。輝度の補正は、例えば補正データが階調値n(nは0〜255の整数)という値である場合に、上記選択した領域を構成する全画素の輝度値をnだけ減じることにより行う。
In S320, the image
If correction data with the same number is stored, in S330, the stored correction data is read from the storage area, and the selected area is configured according to the read correction data. The brightness of each pixel is corrected. Here, that correction data is stored for a certain area means that the area is an area other than the reference area Rst. For example, when the correction data has a gradation value n (n is an integer of 0 to 255), the luminance is corrected by reducing the luminance value of all the pixels constituting the selected area by n.
一方、S320において、上記選択した領域の番号と同一の番号が付された補正データが保存されていないと判断した場合には、S330をスキップする。この場合、S310で選択した領域は上記基準領域Rstということになる。
S340では、画質調整回路12は、一画面分の画像データを分割して得た領域の全てについてS310以下の処理を行ったか否か判断し、未処理の領域が残存する場合にはS310に戻り未処理の領域の中から1つの領域を新たに選択する。一方、全ての領域についてS310以下の処理を行ったと判断した場合には、S350に進み、画像データを後段の液晶モジュール13に出力する。
On the other hand, if it is determined in S320 that correction data with the same number as that of the selected area is not stored, S330 is skipped. In this case, the region selected in S310 is the reference region Rst.
In S340, the image
上記補正処理によれば、基準領域Rst以外の領域に対応する画像データについて、各画素の輝度がその領域に対応する補正データに応じて低下させられるため、液晶パネル13cに表示される画像においては、各領域の明るさが基準領域Rstのレベルに一致する。
図4(b)は、テスト画像データ18aに対して上記補正処理を施した上で液晶パネル13cに白画像を表示した場合の、領域毎のカラーアナライザ20による測定輝度を示している。同図に示すように、上記補正処理後の画面においては、全ての領域の測定輝度が、補正処理を施す前の白画像を表示した画面における最高輝度を100%とした場合の80%に統一される。
According to the above correction process, with respect to image data corresponding to an area other than the reference area Rst, the luminance of each pixel is reduced according to the correction data corresponding to that area, so that in the image displayed on the
FIG. 4B shows the luminance measured by the
このように本発明では、液晶パネル13cの背面に所定間隔をもって配置される蛍光管の本数が通常よりも少ないために液晶パネル13cの領域毎に輝度ムラが発生しやすい状況において、液晶パネル13cに実際にテスト画像を表示した際の画面の領域毎の輝度を測定するとともに、画面の輝度を特定のレベルに統一するための輝度補正データを、領域毎にその測定輝度の大きさに応じて生成し、液晶テレビジョン10における画像表示処理の際には、表示対象とした画像にかかる画像データの輝度を、領域毎の輝度補正データを用いて領域毎に補正するとした。そのため、蛍光管の配置密度の低さに起因して起こりうる画面上の輝度ムラを、蛍光管の本数を増やし液晶テレビジョン10の製造コストを上昇させてしまうことなく、解消することが可能となった。
As described above, in the present invention, since the number of fluorescent tubes arranged at a predetermined interval on the back surface of the
なお、システム100を用いて実行する輝度補正データの生成処理は、製品(液晶テレビジョン10)出荷前の工場内にて各製品毎に行うことで、各製品について画像表示時の画面の輝度ムラの発生を解消することができる。
Note that the luminance correction data generation processing executed using the
さらに、本発明の他の実施形態について説明する。
図6は、補正データ生成プログラム35aに従ってコンピュータ30が実行する補正データ生成処理であって、図2のフローチャートとは異なる例を示している。
まず、S400においては上記S200と同様に、白画像を表示した液晶パネル13cの画面の輝度を測定したカラーアナライザ20から、画面上の領域毎の輝度を入力する。以下では、図2と異なる点を説明する。
Furthermore, another embodiment of the present invention will be described.
FIG. 6 shows a correction data generation process executed by the
First, in S400, as in S200, the brightness of each area on the screen is input from the
S410では、コンピュータ30は、領域毎の輝度データの平均値(基準輝度)を算出する。
S420では、コンピュータ30は、各領域の中から測定輝度が上記平均値より高い領域を選抜し、選抜した各領域を補正データの生成対象の領域として特定する。
図4(a)を参照して説明すると、同図では測定輝度が100%、90%、80%の領域がそれぞれ4つずつあるため、それらの平均値は90%になる。従って、図4(a)のような測定結果が得られた場合には、平均値より高輝度である輝度100%の領域が、補正データの生成対象の領域として特定される。
In S410, the
In S420, the
Referring to FIG. 4 (a), there are four regions with measured luminances of 100%, 90%, and 80%, respectively, and the average value thereof is 90%. Therefore, when a measurement result as shown in FIG. 4A is obtained, an area having a luminance of 100% that is higher than the average value is specified as a correction data generation target area.
S430では、コンピュータ30は、補正データの生成対象として特定した領域毎に、上記平均値との差を算出する。図4(a)を参照して説明すると、輝度が100%の領域についてのみ補正データの生成対象としているため、各領域について算出される輝度差はいずれも10%である。
In S430, the
S440では、コンピュータ30は、補正データの生成対象として特定した領域毎に、上記算出した平均値との輝度差に応じて補正データを生成する。つまり、図2と異なり、測定輝度が最低であった領域に他の領域の輝度を合わせるのではなく、測定輝度のうち中間的な値に合わせることで、画面全体が暗くなり過ぎないようにしている。ここでもS230と同様に、コンピュータ30は、輝度差と輝度差に対応する階調値との対応関係を定めた上記テーブルを参照することにより、各領域についての補正データを生成する。
In S440, the
補正データは液晶テレビジョン10に出力され、液晶テレビジョン10の側では図5に示した輝度補正処理が実行される。この結果、測定輝度が上記平均値より高かった領域について、各画素の輝度がその領域に対応する補正データに応じて低下させられる。
図7は、テスト画像データ18aに対して上記図6の処理にて生成した補正データを用いた補正処理を施した上で、液晶パネル13cに白画像を表示した場合の、領域毎のカラーアナライザ20による測定輝度を示している。
The correction data is output to the
FIG. 7 shows a color analyzer for each region when the
同図に示すように、補正処理後の画面においては、図4(a)を参照して説明した場合の平均値(90%)よりも測定輝度が高かった領域(図4(a)において輝度100%であった領域)についての測定輝度が平均値まで低下している。すなわち、当該実施形態によれば、画面全体の輝度ムラを完全に解消することはないが、画面全体での輝度のばらつきの幅を狭くして輝度ムラを低減するとともに、画面が全体的に暗くなり過ぎないようにし、総合的に視聴の快適性を確保している。 As shown in the figure, on the screen after the correction process, the brightness in the region where the measured brightness is higher than the average value (90%) described with reference to FIG. The measured brightness for the region that was 100% has dropped to the average value. That is, according to this embodiment, the luminance unevenness of the entire screen is not completely eliminated, but the width of the luminance variation across the entire screen is reduced to reduce the luminance unevenness, and the screen becomes dark overall. It is not too much, and overall viewing comfort is ensured.
さらに、上記各実施形態に対しては次の構成を加えることが可能である。
一般にユーザがTV画面を見るときの快適性を考慮すると、画面の中央付近については出来るだけ高輝度の状態を保つことが望ましい。そこで、コンピュータ30は、上記補正データの生成処理において、予め設定した画面の中央範囲に属する領域については、補正データの生成対象から外すとしてもよい。具体的には、図2のS210の直後、または図6のS420の直後において、S210またはS420で補正データの生成対象として特定された各領域について“画面の中央範囲に属する領域であるか?”の判断を行い、“属する”の判断を行った領域については、S220以降またはS430以降での補正データの生成処理の対象からは除外する。
Furthermore, the following configurations can be added to the above embodiments.
In general, in consideration of comfort when a user views a TV screen, it is desirable to maintain a state of high brightness as much as possible near the center of the screen. Therefore, in the correction data generation process, the
なお、コンピュータ30は、画面の領域毎にその位置に応じて一義的に決められている上記番号のうち画面の中央範囲に属する領域の番号を指定した中央範囲番号データを、予めHD35に備えておく。そして、S210またはS420にて補正データの生成対象として特定された各領域について、その領域の番号が中央範囲番号データが示す番号のいずれかと一致するか否か判断することにより、補正データの生成処理の対象から除外するか否かを判断すればよい。
Note that the
かかる処理の結果、テスト画像を表示した際の画面の輝度が上記基準領域Rstの輝度や上記平均値と比べて高輝度である領域であっても中央範囲に属する場合には、画像データの輝度補正による輝度低下が回避される。そのため、液晶テレビジョン10においては、画面の中央付近については高い輝度が保ちつつも画面全体の輝度ムラをある程度抑えた画面表示を行うことが可能となる。
As a result of such processing, if the brightness of the screen when the test image is displayed belongs to the central range even if the brightness is higher than the brightness of the reference area Rst or the average value, the brightness of the image data Luminance reduction due to correction is avoided. Therefore, in the
10…液晶テレビジョン
12…画質調整回路
13…液晶モジュール
13a…パネル駆動回路
13b…バックライトユニット
13b1…蛍光管
13c…液晶パネル
15…マイコン
18…メモリ
18a…テスト画像データ
20a…プローブ
20…カラーアナライザ
30…コンピュータ
35…HD
35a…補正データ生成プログラム
100…輝度補正システム
DESCRIPTION OF
35a ... Correction
Claims (8)
予め備えたテスト画像用の画像データを液晶パネル駆動回路に出力し当該テスト画像用の画像データに基づいて液晶パネル駆動回路を駆動制御することにより上記液晶パネルの画面に白一色のテスト画像を表示させ、接続するコンピュータから上記画面の領域毎に対応した輝度補正データを入力した場合には当該輝度補正データを所定の記憶領域に保存し、液晶パネルによる表示対象となる任意の画像を示す画像データを入力した場合には当該入力した画像データについてその輝度を上記輝度補正データに基づいて上記領域毎に補正した上で液晶パネル駆動回路に出力し、かつ上記液晶パネルは15型であり蛍光管は4本である、上記液晶テレビジョンと、
上記テスト画像を表示した画面の輝度であって蛍光管の位置と重なる領域および蛍光管の位置と重ならない領域とを含む画面上の複数の領域毎の輝度を、プローブを移動させつつ相対させることにより測定するカラーアナライザと、
カラーアナライザによって測定された上記各領域の輝度を入力し各領域の輝度の平均値を算出し、各領域のうち輝度の測定結果が当該平均値より高輝度でありかつ予め設定した上記液晶パネルの画面の中央範囲に属しない領域を選択し、当該平均値とこの選択した各領域の輝度との差を解消するための輝度補正データを選択した各領域について生成し、生成した輝度補正データを上記液晶テレビジョンに出力する、コンピュータと、
を備えることを特徴とする液晶テレビジョンの輝度補正システム。 In a luminance correction system of a liquid crystal television that corrects luminance unevenness of a screen of a liquid crystal panel including a direct backlight unit in which a plurality of fluorescent tubes are arranged at a predetermined interval on the back side,
The test image data prepared in advance is output to the liquid crystal panel drive circuit, and the liquid crystal panel drive circuit is driven and controlled on the basis of the image data for the test image, thereby displaying a white test image on the liquid crystal panel screen. When the brightness correction data corresponding to each area of the screen is input from the connected computer, the brightness correction data is stored in a predetermined storage area, and image data indicating an arbitrary image to be displayed on the liquid crystal panel Is inputted, the luminance of the inputted image data is corrected for each region based on the luminance correction data and outputted to the liquid crystal panel driving circuit, and the liquid crystal panel is 15 type and the fluorescent tube is 4 liquid crystal televisions,
The brightness of a plurality of areas on the screen including the area that overlaps the position of the fluorescent tube and the area that does not overlap the position of the fluorescent tube are made relative to each other while moving the probe. A color analyzer to measure with
The brightness of each area measured by the color analyzer is input and the average value of the brightness of each area is calculated. The brightness measurement result of each area is higher than the average value, and the liquid crystal panel is set in advance. Select an area that does not belong to the center range of the screen, generate brightness correction data for eliminating the difference between the average value and the brightness of each selected area, and generate the generated brightness correction data A computer that outputs to an LCD television;
A brightness correction system for a liquid crystal television, comprising:
上記画面に所定のテスト画像を表示させる画像表示手段と、
上記テスト画像を表示した画面の輝度を画面上の領域毎に測定する輝度測定手段と、
上記測定された画面の各領域の輝度を入力するとともに、各領域の輝度に応じて、領域間の輝度ムラを減少させるための補正データを領域毎に生成する補正データ生成手段と、
上記液晶パネルにて表示する任意の画像を表す画像データの輝度を上記補正データに基づいて上記領域毎に補正する輝度補正手段とを備えることを特徴とする輝度補正システム。 In a luminance correction system for correcting luminance unevenness of the screen of a liquid crystal panel provided with a direct backlight unit in which a plurality of fluorescent tubes are arranged at a predetermined interval on the back side,
Image display means for displaying a predetermined test image on the screen;
A luminance measuring means for measuring the luminance of the screen displaying the test image for each area on the screen;
A correction data generating unit that inputs the luminance of each area of the measured screen and generates correction data for each area to reduce luminance unevenness between areas according to the luminance of each area;
A luminance correction system comprising: luminance correction means for correcting the luminance of image data representing an arbitrary image displayed on the liquid crystal panel for each of the regions based on the correction data.
予め備えたテスト画像用の画像データを液晶パネル駆動回路に出力し当該テスト画像用の画像データに基づいて液晶パネル駆動回路を駆動制御することにより液晶パネルの画面にテスト画像を表示させ、
上記テスト画像を表示した画面に対する領域毎の輝度測定によって得られた輝度に応じて生成された領域間の輝度ムラを減少させるための領域毎の輝度補正データを外部から入力した場合には当該輝度補正データを所定の記憶領域に保存し、
液晶パネルによる表示対象となる任意の画像を示す画像データを入力した場合には当該入力した画像データについてその輝度を上記輝度補正データに基づいて上記領域毎に補正した上で液晶パネル駆動回路に出力することを特徴とする液晶テレビジョン。 In a liquid crystal television that corrects luminance unevenness of the screen of a liquid crystal panel provided with a direct type backlight unit in which a plurality of fluorescent tubes are arranged at a predetermined interval on the back side,
The test image data prepared in advance is output to the liquid crystal panel drive circuit, and the test image is displayed on the screen of the liquid crystal panel by controlling the drive of the liquid crystal panel drive circuit based on the image data for the test image,
When luminance correction data for each region for reducing luminance unevenness between regions generated according to the luminance obtained by luminance measurement for each region on the screen displaying the test image is input from the outside Save the correction data in a predetermined storage area,
When image data indicating an arbitrary image to be displayed on the liquid crystal panel is input, the luminance of the input image data is corrected for each region based on the luminance correction data and output to the liquid crystal panel drive circuit. A liquid crystal television characterized by that.
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