JP2008152188A - 液晶表示装置および色むら検査システム - Google Patents

Abstract

【課題】色むらを容易に検出する。
【解決手段】切替処理が常時実行されており、基準上部Ｕが上に設置された場合には方向センサ１７の検知に基づき通常通り基準上部Ｕ側が映像の上方となるように映像が表示される。一方、基準上部Ｕが下に設置された場合には方向センサ１７の検知に基づき基準上部Ｕ側が映像の下方となるように映像が表示される。いずれの場合においても、方向センサ１７の検知に基づいて、実際に上方となっている方向に映像の上方が向くように切り換えられている。
【選択図】図４

Description

この発明は、液晶表示装置および色むら検査システムに関し、特に液晶ディスプレイの色むらが検知される液晶表示装置および色むら検査システムに関する。

従来、液晶ディスプレイの色むらを検出するためのシステムとして、白色（最大輝度）と黒色（最小輝度）とＲＧＢそれぞれの単色の表示を行い、それぞれの表示における色むらを検知するものが提案されている（特許文献１、参照。）。かかる構成によれば、各色に関する色むらの調査を行うことができる。
特開２００５−４３１７４号公報

しかしながら、液晶ディスプレイの色むらは白色（最大輝度）と黒色（最小輝度）にて最も顕著に現れるとは限らない。液晶ディスプレイのバックライトは光の反射や拡散を利用して光源から均一な光量の光を液晶ディスプレイへ供給するように構成されており、実際には種々の角度で液晶パネルの液晶分子にバックライトが入射される。そのため、液晶分子の傾斜角が最大または最小となる白色（最大輝度）と黒色（最小輝度）のみでは、中間階調において様々に変動しうる液晶分子の傾斜角について色むらを検証することができないという問題があたった。
本発明は、このような課題にかんがみてなされたもので、色むらを容易に検出することができる液晶表示装置および色むら検査システムの提供を目的とする。

こうした目的を達成するため、請求項２にかかる発明では、液晶表示装置が備える液晶ディスプレイの色むらを検査する色むら検査システムにおいて、上記液晶表示装置は、輝度の異なる３以上の無彩色のべた画面を所定の表示期間ごとに切り換えて順に出力するサイクルが繰り返されるようにＯＳＤデータを出力するＯＳＤ回路と、上記ＯＳＤデータに基づいて上記液晶ディスプレイに対する駆動信号を生成し、上記液晶ディスプレイを駆動させるディスプレイドライバとを具備する構成としてある。

上記のように構成した請求項２の発明において、ＯＳＤ回路は、上記液晶表示装置は、輝度の異なる３以上の無彩色のべた画面を所定の表示期間ごとに切り換えて順に出力するサイクルが繰り返されるようにＯＳＤデータを出力する。そして、ディスプレイドライバは上記ＯＳＤデータに基づいて上記液晶ディスプレイに対する駆動信号を生成し、上記液晶ディスプレイを駆動させる。これにより、上記液晶ディスプレイにおいては、３以上の輝度の異なるべた画面が順に表示されることとなり、各輝度について色むらを検査することができる。

また、請求項３にかかる発明では、上記ＯＳＤ回路は、上記べた画面の輝度を順に大きくしていき、最大輝度となった後に最小輝度に戻るサイクルが繰り返されるように上記ＯＳＤデータを出力する構成とされる。

上記のように構成した請求項３の発明において、上記液晶ディスプレイにおいては、３以上の輝度の異なるべた画面が順に明るくなるように表示され、もっとも明るくなった後、最も暗い画面に戻るサイクルが繰り返されることとなる。上記液晶ディスプレイの表示輝度が次第に変動していくため、検査員の目を疲れにくくすることができる。また、各サイクルの境界では最大輝度から最小輝度のべた画面に移行し、急激に明るくなることはないため、急激な点灯によるショックが生じることもない。

また、請求項４にかかる発明では、上記液晶表示装置は、輝度の異なる各べた画面を上記ＯＳＤ回路が出力する表示期間を輝度ごとに設定される期間設定手段を具備する構成とされる。

上記のように構成した請求項４の発明において、上記ＯＳＤ回路が出力する輝度の異なる各べた画面の表示期間を、各輝度に関して設定することができる。これにより、例えば液晶パネルやバックライトの特性上、ある輝度において色むらが発生しやすいことが予め知られているような場合に、当該輝度に関して重点的な検査を行うことができる。

また、請求項５にかかる発明では、上記液晶ディスプレイを撮像することにより各輝度のべた画面についての撮像画像データを生成するカメラと、上記撮像画像データを構成する各画素の輝度のばらつきの程度に基づいて色むらの判定を行う判定手段と構成とされる。

上記のように構成した請求項５の発明において、上記液晶ディスプレイを撮像することにより各輝度のべた画面についての撮像画像データを生成するカメラが備え、このカメラによる撮像画像データに基づいて色むらが判定される。すなわち、判定手段によって、上記撮像画像データを構成する各画素の輝度のばらつきの程度を把握し、このばらつきの程度に基づいて色むらを判定することができる。

以上の構成をさらに具体化した液晶表示装置よっても本発明を実現することができ、その具体例として請求項１にかかる発明は、液晶ディスプレイの色むらを検査するための検査モードを備える液晶表示装置において、所定の入力操作に基づいて上記検査モードに移行させるマイコンと、上記検査モードにおいて、少なくとも白べたと黒べたを含む輝度の異なる３以上の無彩色のべた画面を所定の表示期間ごとに切り換えて順に出力することにより、当該べた画面の輝度を順に大きくしていき、最大輝度となった後に最小輝度に戻るサイクルが繰り返されるようにＯＳＤデータを出力するＯＳＤ回路と、上記ＯＳＤデータに基づいて上記液晶ディスプレイに対する駆動信号を生成し、上記液晶ディスプレイを駆動させるディスプレイドライバと、輝度の異なる各べた画面を上記ＯＳＤ回路が出力する表示期間を輝度ごとに設定される期間設定手段とを具備する構成としてある。

かかる構成においても請求項２から請求項４の各発明の発明特定事項が含まれるため、請求項２から請求項４の各発明の単独または相乗的な作用効果が実現できることはいうまでもない。

以上説明したように請求項１および請求項２の発明によれば、色むらを容易に検出することができる液晶表示装置および色むら検査システムを提供することができる。
請求項３の発明によれば、検査員の目の疲れを防止することができる。
請求項４の発明によれば、機種の特性に応じた検査を行うことができる。
請求項５の発明によれば、検査を自動化させることができる。

以下の順序にしたがって本発明の一実施形態を説明する。
（１）第１の実施形態：
（２）変形例：

（１）第１の実施形態
図１は、本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置としての液晶テレビジョンの構成を示している。同図において、液晶テレビジョン１００は、マイコン１０とＯＳＤ回路１１とスケーラ回路１２と画質調整回路１３とディスプレイドライバ１４と液晶ディスプレイ１５とリモコン受信器１６を備えている。図示しないが、必要な電源を生成する電源回路や、テレビジョン放送を受信して映像信号や音声信号を生成する受信系の回路等も備えられている。また液晶ディスプレイ１５は図示しないバックライトと液晶パネルを具備し、当該バックライトの光源をなす蛍光管を駆動させるためのインバータ回路が液晶テレビジョン１００に備えられている。

マイコン１０は、図示しないＣＰＵやＲＡＭやＲＯＭを備えており、ＲＯＭから読み出した制御プログラムをＲＡＭに展開しつつＣＰＵにおける演算処理により実行させ、後述する処理を実行する。マイコン１０は図示しないＥＥＰＲＯＭを備えており、当該ＥＥＰＲＯＭに変更する必要のあるパラメータ等を記憶する。マイコン１０はリモコン受信器１６からの受信信号を受け付けており、リモコン操作に応じた処理を実行させる。ＯＳＤ回路１１はマイコン１０からの指示に基づいて所定のＯＳＤデータをスケーラ回路１２に出力する。スケーラ回路１２はテレビジョン放送データやＯＳＤデータ等の入力された映像信号のサイズ調整等を行い、画質調整回路１３は映像信号に対してガンマ補正等の画質調整を行う。以下、液晶ディスプレイ１５の色むらの検出するための処理について説明する。ディスプレイドライバ１４は、入力された映像信号に基づいて、液晶パネルを構成するＲＧＢ各チャンネルの画素に対する駆動信号を生成する。

図２は、色むらの検出処理の流れを示している。ステップＳ１００においては、検査モードに移行させるためのリモコンの入力操作を受け付ける。すなわち、マイコン１０がリモコン受信器１６からの受信信号を受け付けており、検査モードに移行させることを指示する受信信号が受け付けられるまで待機している。検査モードに移行させることを指示する信号を出力するためのボタンは、工場用やメンテナンス用のリモコンにのみ備えられており、一般のユーザーに提供されるリモコンには備えられていない。検査モードへの移行が指示されるとマイコン１０は、ステップＳ１１０にてＥＥＰＲＯＭに記憶されている表示期間ｔ０，ｔ１，ｔ２〜ｔ１０を読み出す。ステップＳ１２０においては、マイコン１０はＯＳＤ回路１１に対して色むら検査用のＯＳＤ画像データを出力するように指示するとともに、表示期間ｔ０，ｔ１，ｔ２〜ｔ１０を出力する。これを受けてＯＳＤ回路１１は、ステップＳ１３０において色むら検査用のＯＳＤ画像データをスケーラ回路１２に出力し、画質調整回路１３とディスプレイドライバ１４を介して色むら検査用のＯＳＤ画像が液晶ディスプレイ１５にて表示される。

図３は、色むら検査用の画面を示している。同図に示すように輝度が０％（最小輝度）のべた画面（黒べた）がｔ０秒間表示され、その次に輝度が１０％のべた画面がｔ１秒間表示され、その次に輝度が２０％のべた画面がｔ２秒間表示され、その次に輝度が３０％のべた画面がｔ３秒間表示され、その次に輝度が４０％のべた画面がｔ４秒間表示され、その次に輝度が５０％のべた画面がｔ５秒間表示され、その次に輝度が６０％のべた画面がｔ６秒間表示され、その次に輝度が７０％のべた画面がｔ７秒間表示され、その次に輝度が８０％のべた画面がｔ８秒間表示され、その次に輝度が９０％のべた画面がｔ９秒間表示され、その次に輝度が１００％（最大輝度）のべた画面がｔ１０秒間表示されている。そして、輝度が１００％のべた画面（白べた）がｔ１０秒間表示されると、サイクルの先頭に戻り、輝度が０％のべた画面を再度ｔ０秒間表示させる。以上のサイクルが繰り返して表示されることとなる。

ＯＳＤ回路１１は図示しないＲＯＭを具備しており、当該ＲＯＭに各輝度のべた画面に対応した１１個のＯＳＤ画像データが記録されている。このＯＳＤ画像データは、全画素のＲＧＢの階調値が等値な画像データであり、各輝度に対応してＲＧＢの階調値が異なるものが用意されている。ＯＳＤ回路１１は、ＲＯＭから各輝度のＯＳＤ画像データを取得するとともに、それぞれｔ１秒間と設定された表示期間において各ＯＳＤ画像データを後段のスケーラ回路１２に出力する。表示期間が経過すると、現在表示しているＯＳＤ画像データよりも一段階輝度の大きいＯＳＤ画像データを取得し、当該取得したＯＳＤ画像データを出力する。各ＯＳＤ画像データを出力させる表示期間はマイコン１０から表示期間ｔ０〜ｔ１０として指定されているため、表示期間ｔ０〜ｔ１０に応じて出力するＯＳＤ画像データが切り換えられる。

以上のようにして色むら検査用の画面が液晶ディスプレイ１５に表示されると、その間に検査員は順次輝度が切り換えられる無彩色べた画面を検査する。これによって、検査員は、輝度全体にわたって色むらを検査することができる。従って、ある輝度においてのみ色むらが顕著となる場合でも、確実に色むらであることを検知することができる。液晶分子のあらゆる傾斜方向について色むらを検査することができるため、例えばバックライトの反射シートのずれによって液晶パネルの特定の部位に対してバックライトの入射角が偏るような液晶ディスプレイ１５についても漏れのない色むら検査を行うことができる。色むらは検査員の目に輝度や色相や彩度の不均一さとして捉えられるが、人間の目は無彩色付近の色ずれに敏感であるため、確実に色むらを検査することができる。

また、輝度が１０％ずつ徐々に上昇していくため、急激な輝度変化によって検査員の目が疲れることが防止できる。また、各サイクルの境においては、明るい白べた画面から暗い黒べた画面に移行するようになっているため、急点灯によって検査員がショックを受けることが防止できる。なお、上述した色むら検査自体に液晶テレビジョン１００が予めエイジングされている必要はないため、他の検査工程のためのエイジング中に上述した表示のサイクルを行うようにしてもよい。

本実施形態において、表示期間ｔ０〜ｔ１０は必要に応じて設定変更することが可能となっている。表示期間ｔ０〜ｔ１０は書換可能なＥＥＰＲＯＭに記憶されており、所定の登録操作によって更新することが可能となっている。例えば、リモコン操作によって表示期間ｔ０〜ｔ１０の設定を行うことが可能なＵＩ画面を液晶ディスプレイ１５に表示させ、当該ＵＩ画面とリモコン（期間設定手段）によって表示期間ｔ０〜ｔ１０を指定できるようにしてもよい。当該ＵＩ画面にて決定を行うことにより、マイコン１０がＥＥＰＲＯＭに記憶された表示期間ｔ０〜ｔ１０を設定値された値に書き換える。なお、デフォルトの表示期間ｔ０〜ｔ１０は、それぞれ２秒間ずつに設定しておくことが望ましい。

２秒程度であれば各輝度に関して十分に色むらを視認することができるとともに、１サイクル全体が２０秒程度で済むため、検査ラインの流動を妨げることもない。ただし、液晶ディスプレイ１５の構造等に依存して色むらが発生しやすい輝度と発生しにくい輝度が生じる場合があり、このような場合には色むらが発生しやすい輝度の表示期間ｔ０〜ｔ１０を長く設定することが望ましい。また、色むらがわかりづらく検査に時間を要する輝度の表示期間ｔ０〜ｔ１０を長くするようにしてもよい。このような傾向が判明するのは、液晶テレビジョン１００の色むら検査の多数の統計結果が得られた後であるため、表示期間ｔ０〜ｔ１０を変更可能とするのが望ましい。むろん、このような傾向は液晶ディスプレイ１５ロット単位で生じる場合があるため、液晶ディスプレイ１５のロットごとに表示期間ｔ０〜ｔ１０を更新するようにしてもよい。

（２）変形例
以上においては人間の目視によって色むらを判断するものを例示したがカメラを用いて色むらを判定するようにしてもよい。図４は、変形例にかかる色むら検査システムの構成を示している。同図において、色むら検査システム２００には、上述した実施形態と同様の液晶テレビジョン１００が含まれており、これにカメラ２０とコンピュータ３０が追加されている。液晶テレビジョン１００においては、図３と同様の色むら検査用の画面が繰り返して表示される。カメラ２０は、液晶ディスプレイ１５にて色むら検査用の画面が表示されている間に、各輝度のべた画面について撮影を行う。カメラ２０は図示しないＣＭＯＳ等の画像センサを備えており、液晶ディスプレイ１５全体を撮像した撮像画像データを生成する。この画像データは、例えばＵＳＢインターフェイス等を介して順次コンピュータに転送される。

コンピュータ３０は、図示しないＣＰＵやＲＡＭやＨＤＤを具備しており、ＨＤＤに記憶された検査プログラムがＣＰＵ上にて実行されている。コンピュータ３０は、すべての輝度のべた画面についての撮像画像データを順次取得すると、各撮像画像データの画素の輝度値のヒストグラムを作成する。各撮像画像データは、各輝度のべた画面に対応しているため、輝度の平均はべた画面の輝度に対応したものとなる。色むらが存在する場合、各画素の輝度のばらつきが大きくなるため、例えば各画素の輝度の分散値や標準偏差が所定の閾値よりも大きいことをもって色むらがあると判定することができる（判定手段）。以上の判定をすべての輝度の撮像画像データに対して行い、すべてについて分散値や標準偏差が閾値よりも小さい場合に、検査対象の液晶ディスプレイ１５が正常であると判定する。

液晶テレビジョン（液晶表示装置）のブロック図である。 色むら検査処理の流れを示すフローチャートである。 色むら検査画面を示す図である。 変形例にかかる色むら検査システムのブロック図である。

符号の説明

１０…マイコン、１１…ＯＳＤ回路、１２…スケーラ回路、１３…画質調整回路、１４…ディスプレイドライバ、１５…液晶ディスプレイ、１６…リモコン受信器、２０…カメラ、３０…コンピュータ、１００…液晶テレビジョン、２００…色むら検査システム。

Claims (5)

1. 液晶ディスプレイの色むらを検査するための検査モードを備える液晶表示装置において、
   所定の入力操作に基づいて上記検査モードに移行させるマイコンと、
   上記検査モードにおいて、少なくとも白べたと黒べたを含む輝度の異なる３以上の無彩色のべた画面を所定の表示期間ごとに切り換えて順に出力することにより、当該べた画面の輝度を順に大きくしていき、最大輝度となった後に最小輝度に戻るサイクルが繰り返されるようにＯＳＤデータを出力するＯＳＤ回路と、
   上記ＯＳＤデータに基づいて上記液晶ディスプレイに対する駆動信号を生成し、上記液晶ディスプレイを駆動させるディスプレイドライバと、
   輝度の異なる各べた画面を上記ＯＳＤ回路が出力する表示期間を輝度ごとに設定される期間設定手段とを具備することを特徴とする液晶表示装置。
2. 液晶表示装置が備える液晶ディスプレイの色むらを検査する色むら検査システムにおいて、
   上記液晶表示装置は、
   輝度の異なる３以上の無彩色のべた画面を所定の表示期間ごとに切り換えて順に出力するサイクルが繰り返されるようにＯＳＤデータを出力するＯＳＤ回路と、
   上記ＯＳＤデータに基づいて上記液晶ディスプレイに対する駆動信号を生成し、上記液晶ディスプレイを駆動させるディスプレイドライバとを具備することを特徴とする色むら検査システム。
3. 上記ＯＳＤ回路は、上記べた画面の輝度を順に大きくしていき、最大輝度となった後に最小輝度に戻るサイクルが繰り返されるように上記ＯＳＤデータを出力することを特徴とする請求項２に記載の色むら検査システム。
4. 上記液晶表示装置は、
   輝度の異なる各べた画面を上記ＯＳＤ回路が出力する表示期間を輝度ごとに設定される期間設定手段を具備することを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載の色むら検査システム。
5. 上記液晶ディスプレイを撮像することにより各輝度のべた画面についての撮像画像データを生成するカメラと、
   上記撮像画像データを構成する各画素の輝度のばらつきの程度に基づいて色むらの判定を行う判定手段とを具備することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の色むら検査システム。