JP5002656B2 - 空間的に変化するバックライトを有するディスプレイのキャリブレーション - Google Patents

Description

［関連出願との相互参照］
本出願は、２００７年２月１日出願、「空間的に変化するバックライトを有するディスプレイのキャリブレーション（CALIBRATION OF DISPLAYS HAVING SPATIALLY- VARIABLE BACKLIGHT）」という名称の米国特許仮出願番号６０／８９９，０９８の利益を主張し、該仮出願の全体を本明細書に組み込む。

［技術分野］
本発明は、デジタル画像を表示するディスプレイのキャリブレーションに関する。

デジタル画像を表示するある種のディスプレイは、複数の個々に調整できる光源を備える。そのようなディスプレイの例としては、国際出願番号ＰＣＴ／ＣＡ０３／００３５０号で説明されているものなどが上げられ、該国際出願は、本書に参照して組み込む。そのようなディスプレイは、たとえば、個々に調整できる光源として、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いる。

光源としてＬＥＤを用いることの一つの問題は、特定の駆動電流レベルでの発光量が個々のＬＥＤ間で大きくばらつくことである。このばらつきは、製造過程のばらつきにより生ずる。さらに、与えられた駆動電流に対して個々のＬＥＤが発する光量は、ＬＥＤが古くなるにつれ、予測できない形で徐々に減ずる傾向がある。

したがって、個々に調整できる光源を用いて異なる光源間の輝度の違いを補正するディスプレイをキャリブレーションするための機構を提供するのが好ましい。そのようなキャリブレーション機構の幾つかは上記の国際出願番号ＰＣＴ／ＣＡ０３／００３５０号に説明されている。

ＬＥＤに関するもう一つの問題は、個々のＬＥＤ間で発光する光の色スペクトルがばらつくことである。たとえば、ある種の白色ＬＥＤは、黄色の蛍光体に光を当てる青色ＬＥＤを備える。そのようなＬＥＤの個々のものは、白色光を発光するように駆動されると、「青白色」から「黄白色」に及ぶ色スペクトル（「色温度」とも称する）を有する光を発光する。ＬＥＤ間の色温度のそのようなばらつきは多くの場合に好ましくはない。

複数の個々に調整できる光源を備えるディスプレイをキャリブレーションするためのさらなる方法やシステムに対するニーズがある。

本発明の一態様では、コントローラに連結された一連の個々に調整できる光源を備えるディスプレイをキャリブレーションする方法が提供される。個々に調整できる光源は、画像データに応じてコントローラのコントロール下で電流を供給されると発光するようになされる。その方法は、少なくとも複数の光源のうちの１つの光源により発光された光の一部を収集すること、収集光を表す収集光信号を受信すること、収集光信号を期待光特性と比較すること、および、比較により収集光の強度が期待光特性で示される期待光強度と異なっている場合には、その１つの光源の強度補正を決定し、その強度補正はコントローラによりその１つの光源に供給される電流パルスのデューティーサイクルを変える指示を備える。

本発明のさらなる態様と本発明の特定の実施の形態の特徴を以下に説明する。
図面では、限定するわけではない本発明の実施の形態を図示する。

図１Ａと図１Ｂとは、順放射光を収集するキャリブレーション機構を有するディスプレイを示す。 図２Ａ〜Ｃは、迷光を収集する例示のキャリブレーション機構を示す。 図３Ａは、光検出器として近くの１つあるいは複数の光源を用いる、１つの光源からの迷光を検出するキャリブレーション機構を示す。 図３Ｂは、光源に、発光したり光を検出したり選択的にさせる例示の回路のブロック図である。 図４は、本発明の一実施の形態によるディスプレイをキャリブレーションする方法の工程を図解するフローチャートである。 図５Ａは光源を駆動するのに供給される電力のキャリブレーションされていないパルスを示す。 図５Ｂは光源を駆動するのに供給される電力のキャリブレーションされたパルスを示す。 図６は、光源の配列の例を示す。

以下の説明では、本発明をより完全に理解するために、特定の詳細が説明される。しかし、本発明はそれら詳細なしでも実施できる。他の例では、周知の要素は、本発明を不必要に不明瞭にすることを避けるために、詳細には示されず、あるいは、説明されない。したがって、本明細書と図面は、限定的な意味ではなく、説明する意味と見なされるべきである。

本発明は、複数の個々に調整できる光源を備える発光体を備えるディスプレイをキャリブレーションするシステムと方法とを提供する。発光体は、スクリーンの背後から光を当てる。実施の形態によっては、各々の個々に調整できる光源の光出力が測定され、期待（期待される）光出力と比較される。ある光源の測定出力がその光源の期待出力と異なるときには、その光源に対して補正が決定される。決定された補正には、その光源および／または近くの光源に提供される発光体コントロール信号を調整する指示が含まれる。発光体コントロール信号は、たとえば、駆動電流、駆動波形、駆動波形のデューティーサイクル、駆動波形の波の形などの１つあるいは複数を直接的にあるいは間接的にコントロールする。

実施の形態によっては、スクリーンは、複数の個々に調整できるピクセル要素を備える変調器を備える。そのような実施の形態では、決定された補正は、上記の光源で背後から光を当てられた変調器の部分に対する変調器コントロール信号を調整する指示を、追加であるいは代替として備える。変調器コントロール信号は、たとえば、１つあるいは複数のピクセルの透過率、その１つあるいは複数のピクセルが発光体からの光を通過するようにされる時間などをコントロールする。

補正が決定されると、画像データから生成された発光体コントロール信号および／または変調器コントロール信号を調整することにより補正が利用される。画像データからの発光体コントロール信号および／または変調器コントロール信号を生成するときにも補正を利用できる。あるいは、補正は、将来の利用のために電子メモリや他の適当な記憶システムに記憶してもよい。

図１Ａは、一連の個々に調整できる光源１６を備える発光体１４により背後から光を当てられる変調器１２を備えるディスプレイ１０を示す。変調器１２は、複数のピクセル要素１３を備える。ピクセル要素１３は、個々にコントロールされ、光源１６からの光を選択的に変調する。図示の実施の形態では、光源１６は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を備える。以下の説明では、光源１６はＬＥＤ１６と記載し、変調器１２はＬＣＤ（液晶）パネルと記載する。ＬＥＤ１６の代わりに、適切な他の光源を用いることも可能である。ＬＣＤパネル１２の代わりに適切な他の変調器を用いることもできる。各ＬＥＤ１６の光出力と各ピクセル要素１３の変調は、たとえば、国際特許出願第ＰＣＴ／ＣＡ０３／００３５０号に記載のように、個々にコントロールできる。

コントローラ１９は、発光体コントロール信号１７と変調器コントロール信号１８を生成し、所望の画像を表示する。所望の画像は、画像データ１１で特定され、画像データ１１は各ピクセルの輝度値（および、画像がカラー画像の時には、色の値）を直接的にあるいは間接的に特定する。画像データ１１は、適切なフォーマットを有し、適切な色モデルを用いて輝度値と色の値を特定する。たとえば、画像データ１１は次のものを特定する。
・各ピクセルの赤、緑、青（ＲＧＢ）の色の値、
・ＹＩＱ値、ここで、各ピクセルは、輝度と称される値（Ｙ）とクロミナンスと称される一組の値（Ｉ，Ｑ）により表される、
・ＣＭＹあるいはＣＭＹＫ値、
・ＹＵＶ値、
・ＹＣｂＣｒ値、
・ＨＳＶ値、あるいは
・ＨＳＬ値
画像データ１１は、適切などんな画像データフォーマットを有してもよい。

実施の形態によっては、光源１６は、異なった色のＬＥＤを備え、あるいは、赤、緑、青のＬＥＤが単一のハウジング内に封入された３色ＬＥＤを備える。このような実施の形態では、発光体コントロール信号１７は適切な駆動回路に、異なった色のＬＥＤ１６の輝度を別々にコントロールさせ、また、特定の色において、異なった位置のＬＥＤ１６の輝度を別々にコントロールさせる。このことにより発光体１４は、変調器１２の異なった位置で異なった色を混ぜた光のパターンを、変調器１２に投影でき、あるいは、時間的に繰り返して、変調器１２に赤、緑、青の色のパターンを順次投影できる。

図１Ａの実施の形態では、コントローラ１９が画像データ１１を受信し、画像データ１１に基づいてＬＥＤ１６の強度をコントロールする発光体コントロール信号１７を生成する。コントローラ１９はまた、各ピクセル要素１３を通過する光量をコントロールする変調器コントロール信号１８を生成する。変調器コントロール信号１８はまた、実施の形態によっては、各ピクセル要素１３を通過する光のスペクトルをコントロールする。

変調器コントロール信号１８は、たとえば、ＬＥＤ１６の強度と広がり関数に基づいて生成される。ＬＥＤ１６の広がり関数は、変調器１２に入射するそのＬＥＤ１６からの光のパターンを表す。ＬＥＤ１６の強度と広がり関数は、発光体１４により変調器１２上に生成された期待点灯パターンを得るのに光分野のシミュレーションで用いられる。よって光分野のシミュレーションを用いて、各ピクセル要素１３を通過する光量を決定し、所望の画像を表示する。所望の画像がカラー画像の場合には、光分野のシミュレーションを用いて、各ピクセル１３で用いられる色のフィルター量を決定し、所望の画像を表示する。

図１Ａの実施の形態では、光検出器２０はＬＥＤ１６から発光された光を検知し、光検出器信号２１をコントローラ１９に送信する。光検出器信号２１は、光検出器２０で検知され、ＬＥＤ１６により発光された光の強度を示す。光検出器２０は、追加あるいは代替として、分光計を備えてもよく、その場合には、光検出器信号２１はＬＥＤ１６から発光された光のスペクトル特性を示す。

図１Ａの実施の形態では、単一の光検出器２０を備え、光検出器２０は異なったＬＥＤ１６からの順放射光を捕捉するのに異なった位置へと移動する。別の実施の形態では、複数の光検出器を備え、あるいは、ＬＥＤ１６からの光を光検出器２０へ向ける適切な光学システムを備える。たとえば、図１Ｂは、図１Ａの実施の形態に類似の実施の形態を示すが、平面光導波路２２がＬＥＤ１６から発光された順放射光の僅かな部分を収集し、その光を光検出器２０へ搬送する。図１Ｂの実施の形態はまた、均一性を高めるため反射壁の溝のグリッド２３を備え、たとえば国際特許出願第ＰＣＴ／ＣＡ０３／００３５０号に記載されているように、各ＬＥＤ１６は変調器１２に均一に光を当てる。

図１Ａと図１Ｂとは、実際は略図である。変調器１２と光源１６の構成要素はいかなる２次元配列に配列されてもよく、図示のように配列される必要はない。

図２Ａ〜Ｃは、光検出器２０がＬＥＤ１６から発光された迷光を検出する実施の形態を示す。図２Ａの実施の形態では、光導波路２４がＬＥＤ１６からの迷光を光検出器２０に搬送する。各ＬＥＤ１６から発せられた光の僅かな部分だけが光導波路２４で捕捉される。光導波路２４と対応するＬＥＤ１６間の結合が変わらない限り、ＬＥＤ１６から発光される光のうち光導波路２４で捕捉される比率は一定のままである。１つの光検出器２０あるいはいくつかの光検出器２０は、発光体１４の端部などの都合のよい位置に配置される。

図２Ｂの実施の形態では、個々の光導波路２４が平面光導波路２６に置き換えられている。ＬＥＤ１６への電力リード線は平面光導波路２６の孔を通過する。１つあるいは複数の光検出器２０が平面光導波路２６の端部に配置される。ＬＥＤ１６のいずれかにより後方に発せられる光は平面光導波路２６で捕らえられ、光検出器２０で検知される。図２Ｃの実施の形態では、平面光導波路２８はＬＥＤ１６により横方向に発せられた光を収集し、その光を１つあるいは複数の光検出器２０に搬送する。

図３Ａは１つのＬＥＤ１６からの迷光が近くのＬＥＤ１６で収集される実施の形態を示す。発光体コントロール信号１７に応じて発光された、１つのＬＥＤ１６からの迷光が、発光していないＬＥＤ１６に入射すると、その発光していないＬＥＤ１６に電位が誘導される。

各ＬＥＤは回路３２に接続される。図３では、発光していないＬＥＤ１６に接続する回路３２だけを示す。発光していないＬＥＤ１６に入射された光により誘導される電位は、入射された光の強度に比例する電流を接続する回路３２に流す。回路３２を流れる電流は、電流計３３で計測され、電流計３３はコントローラ１９にフィードバック信号３１を送信する。コントローラ１９は、他のＬＥＤ１６からのフィードバック信号３１に基づき１つのＬＥＤ１６の光出力を決定する。あるいは、回路３２がコントローラ１９に接続され、コントローラ１９が、発光していないＬＥＤ１６により生じる電流を計測する１つ以上の組み込み式電流形を備えてもよい。このような実施の形態では、コントローラ１９はその電流計測に基づいて１つのＬＥＤ１６の光出力を決定する。１つのＬＥＤ１６だけが、電流が計測される発光していないＬＥＤ１６に入射する光を発光しているときに、あるいは、２つもしくはそれ以上のＬＥＤ１６の既知のセットが、発光しているＬＥＤ１６のそれぞれの寄与が個々に決定できるように発光しているときに、このような電流計測が行われる。発光しているＬＥＤ１６の各々の寄与は、たとえば、発光しているＬＥＤ１６との位置的関係が分かっている発光していない複数のＬＥＤ１６を用いて、発光しているＬＥＤ１６からの光を感知して、三角測量の方法を用いて、決定できる。図３Ａの実施の形態では、別体の光検出器２０はなくてもよい。

図３Ｂは、ＬＥＤ１６を駆動回路３５または計測回路３６に選択的に接続するのにスイッチ３４を備える実施の形態を示す。スイッチコントロールライン３７を用いてコントローラ１９により駆動位置と計測位置との間でスイッチ３４を作動する。スイッチ３４が駆動位置にあるとき、ＬＥＤ１６は、コントローラ１９からのコントロール信号３８に応じて駆動回路３５により発光するように駆動される。計測回路３６はＬＥＤ１６に逆方向のバイアスをかけ、ＬＥＤ１６により引き込まれた電流がＬＥＤ１６に入射する光量によって変動するように構成される。スイッチ３４が計測位置にあるときには、ＬＥＤ１６を流れる電流が計測回路３６により計測され、計測回路３６はＬＥＤ１６に入射する光を表す計測信号３９をコントローラに送信する。

図４は、本発明の一実施の形態によるディスプレイをキャリブレーションする方法４０を説明するフローチャートである。方法４０は、たとえば、図１Ａ〜Ｂ、２Ａ〜Ｃあるいは３Ａ〜Ｂの実施の形態のいずれかによるディスプレイのように、複数の個々に調整できる光源により背後から光を当てられるディスプレイのコントローラにより実行される。方法４０は、複数の個々に調整できる光源を備える他のタイプのディスプレイにも使用できる。

ブロック４１で、コントローラは、ここで供試光源と称される光源の１つを発光させる。供試光源は、画像を表示する過程で、あるいは、キャリブレーションする発光体コントロール信号に応じて、発光する。

状況によっては、コントローラは供試光源だけを発光させる。そのような状況では、発光した光は、発光した光が入射する光検出器で検出され、あるいは、適切な光学システムで収集されて光検出器に送られる。あるいは、光源がＬＥＤを備える実施の形態では、発光した光は近くのＬＥＤで検出される。

他の状況では、コントローラは供試光源以外の１つあるいは複数の光源を発光させる。そのような状況では、供試光源から発光した光は、供試光源からだけの光が入射するような位置に置かれた光検出器で検出され、あるいは、供試光源からだけの光を収集して光検出器に送るように構成された光学システムで収集される。

ブロック４２では、コントローラは収集光信号を受信する。収集光信号は、１つ以上の光検出器から受信した１以上の光検出器信号を含む。代替あるいは追加として、収集光信号は、ＬＥＤから受信する１つ以上のフィードバック信号を含んでもよい。収集光信号は、供試光源から発光された光の強度を示す。実施の形態によっては、収集光信号は供試光源から発光した光の色温度も示す。

収集光信号は、キャリブレーション周期の間に収集された光を表し、供試光源にはキャリブレーションする発光体コントロール信号が与えられる。あるいは、収集光信号は、ディスプレイが画像を表示している間に収集された光を表し、供試光源には画像データにより決定された発光体コントロール信号が与えられる。

ブロック４４では、コントローラは、収集光信号で表される収集光の期待光特性を決定する。期待光特性を決定することは、たとえば、保存された供試光源の基準値を検索することを含む。期待光特性は、たとえば、所与の発光体コントロール信号に対し期待された強度レベルおよび／またはスペクトル特性を含む。基準値は、たとえば、コントローラがアクセス可能なメモリに保存される。

ブロック４６では、コントローラは、収集光信号を期待光特性と比較する。収集光信号が供試光源から発光された光は期待特性を有していることを示すときには（ブロック４６のＹＥＳの出力）、補正は必要ではない。すると、方法４０はブロック４１に戻り、他の光源をキャリブレーションする、あるいは、全ての光源がキャリブレーションされていれば終了する。

収集光信号が供試光源から発光された光が期待特性を有していないことを示すときには（ブロック４６のＮＯの出力）、補正が必要となる。すると、方法４０はブロック４８に進む。

ブロック４８では、コントローラは、ブロック４６の比較結果に基づき適用される補正を決定する。たとえば、比較により供試光源から発光された光の強度が期待強度と異なっていることが示されると、コントローラは、供試光源に強度補正を決定し、その強度補正をコントローラによりアクセス可能なメモリに位置するデータ構造に保存する。同様に、比較により供試光源の色温度が期待色温度と異なっていることが示されると、コントローラは、供試光源に色補正を決定し、その色補正をコントローラによりアクセス可能なメモリに位置するデータ構造に保存する。

比較により供試光源から発光された光の強度が期待強度より弱いことが示された場合には、強度補正は、たとえば、増加した電流が供試光源に与えられるように発光体コントロール信号を調整する指示を含む。代替または追加として、強度補正は、増加した電圧が供試光源に与えられるように発光体コントロール信号を調整する指示を含んでもよい。

実施の形態によっては、光源には連続的な電力が供給されるのではなく、電力パルスが供給される。各光源に対し、パルスのデューティーサイクルがその光源から発光する光の知覚強度を決定する。用語「デューティーサイクル」は、ここでは、電力が光源に供給されている時間の割合を指すのに用いられる。図５Ａは、光源に電力パルスを供給する発光体コントロール信号の例を示し、光源は時間の５０％の間全強度で光を発し、５０％のデューティーサイクルに相当する。パルスの時間スケールは、ヒトの目が光源を５０％の強度で連続的に発光していると感じるようにする。このような実施の形態では、強度補正は、供試光源に供給される電気パルスが増加または減少したデューティーサイクルを有するように発光体コントロール信号を調整する指示を含む。図５Ｂは、供試光源が３３％減少した強度を有すると判断され、発光体コントロール信号がパルスのデューティーサイクルを３３％増加するように調整され、６６．５％の調整されたデューティーサイクルとなった状況での、そのような調整された発光体コントロール信号の例を示す。

供試光源用に発光体コントロール信号を調整する指示の代わりに、または、指示に追加して、強度補正は、その供試光源を取り囲む領域の他の光源用の発光体コントロール信号を調整する指示を含んでもよい。図６は、長方形配列の部分を含む光源の配列例を示す。図６に図示される光源の列と行は、参照文字ａ−ｅと数字１−５でそれぞれ識別されている。図６の実施の形態では、光源ｃ３の強度が期待強度より小さいと、強度補正は、たとえば、光源ｃ２、ｃ４、ｂ３およびｄ３に供給される電力の電流、電圧および／またはデューティーサイクルを増加する指示を含む。強度補正は、光源ｂ２、ｂ４、ｄ２およびｄ４用の、あるいは光源ｃ３からさらに離れた光源用の発光体コントロール信号を調整する指示を含んでもよい。

実施の形態によっては、強度補正は、供試光源を取り囲む領域の光源用発光体コントロール信号を一様ではなく調整する指示を含む。たとえば、取り囲む光源用の発光体コントロール信号は、重み関数に従って、一様ではなく調整される。重み関数は、たとえば、取り囲む光源の強度、あるいは、取り囲む光源の強度の供試光源の期待強度への類似性に基づく。重み関数に含まれる１つの因子は、供試光源からの光の空間分布である。強度補正は、空間分布により計測された強度に重みを付けることに基づき、生成される。空間分布は、たとえば、ディスプレイ用の画像処理で用いられる点像分布関数でよい。

たとえば、図６の実施の形態では、光源ｃ３の強度が期待強度よりも小さいとすると、強度補正は、たとえば、最大の強度である光源Ｃ３から所定の近さ内にある１つ以上の光源に供給される電力の電流、電圧および／またはパルス幅を増加する指示を含む。たとえば、光源ａ１が、光源ｃ３を取り囲む他の光源と比較して相対的に大きな強度を有しているとすると、強度補正は、光源ｃ３に近い位置の光源用発光体コントロール信号を調整せずに、光源ａ１に供給される電力の電流、電圧および／またはパルス幅を増加する指示を含んでもよい。あるいは、強度補正は、たとえば、光源ｃ３の期待強度に最も近い強度値を有する、光源ｃ３から所定の近さ内の１つ以上の光源に供給される電力の電流、電圧および／またはパルス幅を増加する指示を含んでもよい。

光源が均等に分布したＬＥＤの配列を備える実施の形態では、強度補正は、計測回路に接続する発光していないＬＥＤから同じ距離離れた光源に対し、発光していないＬＥＤが同じ強度を感知するように発光体コントロール信号を調整する指示を含んでもよい。発光していないＬＥＤから同じ距離の多数の光源が、均一に発光するようにキャリブレーションされる。その後、別の発光していないＬＥＤがこれらのキャリブレーションされたＬＥＤの強度を検知し、検知した強度を基準強度として用いる。その別の発光していないＬＥＤは、そこからキャリブレーションされたＬＥＤと同じ距離離れた他の光源からの強度を検知し、基準強度に基づきこれら他の光源をキャリブレーションする。このプロセスが全ＬＥＤに渡って行われ、検出器としての各ＬＥＤの感度をキャリブレーションすることなしに、ＬＥＤを一様に発光するようにする。ＬＥＤが一様に発光するようにキャリブレーションされると、検出器としての各ＬＥＤの感度をキャリブレーションするのにアナログプロセスを用いることができる。よって、その後は前記のプロセスを繰り返すことなしに、検出器としてのＬＥＤの感度を使用できる。

強度補正に加えて、あるいは、強度補正の代替として、ブロック４８では、コントローラは、供試光源に色補正が必要であると決定してもよい。たとえば、発光体コントロール信号を与えて供試光源が白色光を発光するように駆動し、発光した光のスペクトルを計測し、計測したスペクトルを期待スペクトルと比較することにより、色補正が必要であるという決定がなされる。期待スペクトルは、たとえば、ＩＴＵ勧告ＢＴ．７０９で規定されたＤ６５白色点のような所定のスペクトルを含む。

光源がカラー光源を備える実施の形態では、色補正は、供試光源用発光体コントロール信号を生成するのに用いる色の値を調整する指示を含み、期待色温度からの偏差を補正する。代替あるいは追加として、色補正は、供試光源からの光が入射する変調器の部分のための変調器コントロール信号を生成するのに用いる色の値を調整する指示を含んでもよい。そのような変調器コントロール信号の調整は、たとえば、供試光源の期待色温度に計測された色温度を代入して供試光源の色矯正された分布関数を計算することにより決定される。色矯正された分布関数は、表示された画像の観察者が感知する色温度を補正するために色フィルターを変調器が使うように、光分野のシミュレーションに含まれる。ＲＧＢの色の値を用いる実施の形態では、色の値の調整は、たとえば、最低限赤色、緑色、青色のチャンネルにより計測されたスペクトルを正規化することによって決定される。

ブロック４８で補正が決定した後、ブロック５０で補正が利用される。補正の利用は、補正により示されたように発光体コントロール信号および／または変調器コントロール信号を調整することを含む。ブロック５０で補正を保存してもよい。補正を保存することは、コントローラがアクセス可能な電子メモリに補正を保存することを含んでもよい。コントローラは、決定されたように補正を利用し、あるいは、複数の補正を保存し保存された補正をその後に利用する。

方法４０は、複数の光源のそれぞれに対し順番に実行される。たとえば、画像データで規定される一連のフレームを表示するようにディスプレイが駆動されているとすると、方法４０を、全ての光源がキャリブレーションされるまで、各フレームの間に光源の１つに対して実行する。あるいは、方法４０を１つ以上の光源に対して同時に実行してもよい。たとえば、光源の部分集合から、あるいは全光源から収集された光を表す複数の収集光信号をブロック４２で受信してもよい。光源の部分集合に対して収集光信号を受信する実施の形態では、方法４０は光源の他の部分集合全てに対して繰り返される。

方法４０は、自動的に周期的に実行され、または、コントローラが受信するキャリブレーションコマンドに応じて実行される。代替または追加として、ディスプレイからのデータを断続的にまたは周期的に計測し、閾値を超える計測データに応じて方法４０を実行してもよい。計測データは、たとえば、温度データを含む。

これまでの開示を踏まえて当業者には明らかなように、本発明の思想と範囲から逸脱することなく、本発明を実施するのに多くの変更や改変が可能である。たとえば、
・発光体コントロール信号と変調器コントロール信号を提供するコントローラで収集光信号を受信する代わりに、別体のキャリブレーションコントローラを備えて、収集光信号を受信し、適用する補正を決定してもよい。

これまでの開示を踏まえて当業者には明らかなように、本発明の思想と範囲から逸脱することなく、本発明を実施するのに多くの変更や改変が可能である。したがって、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲で画定される本質に従って解釈するべきである。

Claims (32)

1. コントローラに接続され且つ個々に調整できる複数の光源を備えるディスプレイをキャリブレーションするキャリブレーション方法であって、前記光源はそれぞれ、画像データに応じて前記コントローラのコントロールによって電流を供給されると発光するように構成され、前記キャリブレーション方法は、
   複数の前記光源のうちの１つである第１光源から発光された光の少なくとも一部を、収集光として収集する収集工程と；
   前記収集光を表す収集光信号を受信する受信工程と；
   前記収集光信号を期待光特性と比較する比較工程と；
   前記比較により前記収集光の強度が前記期待光特性によって示される期待強度とは異なっていることが示されると、前記第１光源の強度補正を決定する決定工程であって、前記強度補正は、前記コントローラによって前記第１光源に供給される電流パルスのデューティーサイクルである電流パルスデューティーサイクルを変える指示を含む決定工程と
   を有し、
   複数の前記光源のうち、前記第１光源とは違う光源を、第２光源とすると、
   前記受信工程は、少なくとも１つの前記第２光源からフィードバック信号を受信する工程を有し、
   前記第２光源のうち、前記第１光源を取囲む領域に配置され且つ前記第１光源に隣接する光源を、第３光源とすると、
   前記フィードバック信号は、複数の前記第３光源から、前記コントローラによって受信される、キャリブレーション方法。
2. 少なくとも１つの前記第２光源は、少なくとも１つの発光していない光源からなり、
   前記受信工程は、少なくとも１つの前記第２光源に接続された回路の電流を計測する工程を有する、
   請求項１記載の方法。
3. 前記キャリブレーション方法はさらに、
   前記比較により前記収集光の強度が前記期待強度よりも小さいことが示されると、前記画像データによって規定される画像を表示するときに前記電流パルスデューティーサイク
   ルを増加することによって前記強度補正を利用する工程を有する、
   請求項１記載の方法。
4. 前記キャリブレーション方法はさらに、
   前記比較により前記収集光の強度が前記期待強度よりも大きいことが示されると、前記画像データによって規定される画像を表示するときに前記電流パルスデューティーサイクルを減少することによって前記強度補正を利用する工程を有する、
   請求項１記載の方法。
5. 前記コントローラは、電子メモリにアクセス可能であり、
   前記キャリブレーション方法はさらに、
   前記電子メモリに、前記強度補正を保存する工程を有する、
   請求項１記載の方法。
6. 前記収集工程は、前記画像データの１フレームの光を収集する工程を有し、
   前記キャリブレーション方法はさらに、
   前記画像データの次のフレームを表示するときは、次の電力パルスのデューティーサイクルを変えることによって前記強度補正を利用する工程を有する、
   請求項１記載の方法。
7. 前記キャリブレーション方法はさらに、
   １フレームの間に前記光源それぞれをキャリブレーションする工程を有する、
   請求項６記載の方法。
8. 前記キャリブレーション方法はさらに、
   １フレームの間に複数の前記光源の部分集合をキャリブレーションする工程を有する、
   請求項６記載の方法。
9. 前記キャリブレーション方法はさらに、
   複数のフレームにわたって前記光源それぞれをキャリブレーションする工程を有する、
   請求項６記載の方法。
10. 前記キャリブレーション方法はさらに、
    前記光源それぞれを周期的にキャリブレーションする工程を有する、
    請求項６記載の方法。
11. 前記キャリブレーション方法はさらに、
    前記コントローラが受信するキャリブレーションコマンドに応じて、複数の前記光源のうちの１または複数をキャリブレーションする工程を有する、
    請求項６記載の方法。
12. 前記キャリブレーション方法はさらに、
    前記ディスプレイからのデータを計測し、計測した前記データが閾値を超えるときに複数の前記光源のうちの１または複数をキャリブレーションする工程を有する、
    請求項６記載の方法。
13. 計測した前記データは、温度データを含む、
    請求項１２記載の方法。
14. 前記強度補正は、少なくとも１つの前記第３光源で発光した光の強度を調整する指示を
    含む、
    請求項１記載の方法。
15. 前記強度補正は、２以上の前記第３光源の強度それぞれを互いに異なった量だけ調整する調整指示を含む、
    請求項１４記載の方法。
16. 前記調整指示は、重み関数によって、２以上の前記第３光源の強度を差分的に調整することを含む、
    請求項１５記載の方法。
17. 前記重み関数は、２以上の前記第３光源の期待強度に基づく、
    請求項１６記載の方法。
18. 前記重み関数は、２以上の前記第３光源の期待強度と、前記第１光源の期待強度との比較に基づく；
    請求項１６記載の方法。
19. 前記キャリブレーション方法はさらに、
    前記比較により前記収集光の色温度が前記期待光特性によって示される期待光温度と異なることが示されると、前記第１光源の色補正を決定する工程を有する、
    請求項１記載の方法。
20. 前記色補正は、前記第１光源に電力を供給する前の画像データに応じて、前記コントローラによって決定される色の値を調整する指示を含む、
    請求項１９記載の方法。
21. 前記ディスプレイは、個々に調整できる複数のピクセル要素を有する変調器を備え、
    前記ピクセル要素それぞれは、前記コントローラのコントロール下で調整できる光の量とスペクトルとを通過させ、
    前記第１光源からの光は、複数の前記ピクセル要素のうちの幾つかであるピクセル要素グループに入射し、
    前記色補正は、前記ピクセル要素グループによって通過させられた前記スペクトルを調整する指示を含む、
    請求項１９記載の方法。
22. 前記キャリブレーション方法はさらに、
    前記画像データによって規定される画像を表示するときに、前記色補正を利用する工程を有する、
    請求項１９記載の方法。
23. 前記コントローラは、電子メモリにアクセス可能であり、
    前記キャリブレーション方法はさらに、
    前記電子メモリに、前記色補正を保存する工程を有する、
    請求項１９記載の方法。
24. コントローラに接続され且つ個々に調整できる複数の光源によって背後から光を当てられるスクリーンを備えるディスプレイをキャリブレーションするキャリブレーション方法であって、前記光源はそれぞれ、画像データに応じて前記コントローラのコントロールによって電力を供給されると発光するように構成され、前記キャリブレーション方法は、
    複数の前記光源のうちの１つである第１光源から発光された光の少なくとも一部を、収集光として収集する収集工程と；
    前記収集光を表す収集光信号を受信する受信工程と；
    前記収集光信号を期待光特性と比較する比較工程と；
    前記比較により前記収集光の色温度が前記期待光特性によって示される期待色温度とは異なっていることが示されると、前記第１光源の色補正を決定する決定工程であって、前記色補正は、前記コントローラによって前記第１光源に供給される電流パルスのデューティーサイクルを変える指示を含む決定工程と
    を有し、
    複数の前記光源のうち、前記第１光源とは違う光源を、第２光源とすると、
    前記受信工程は、少なくとも１つの前記第２光源からフィードバック信号を受信する工程を有し、
    前記第２光源のうち、前記第１光源を取囲む領域に配置され且つ前記第１光源に隣接する光源を、第３光源とすると、
    前記フィードバック信号は、複数の前記第３光源から、前記コントローラによって受信される、キャリブレーション方法。
25. 前記スクリーンは、個々に調整できる複数のピクセル要素を有する変調器を備え、
    前記ピクセル要素それぞれは、前記コントローラのコントロール下で調整できる光の量とスペクトルとを通過させ、
    前記第１光源からの光は、前記ピクセル要素のうちの幾つかであるピクセル要素グループに入射し、
    前記色補正は、前記ピクセル要素グループによって通過させられた前記スペクトルを調整する指示を含む、
    請求項２４記載のキャリブレーション方法。
26. 前記キャリブレーション方法はさらに、
    前記画像データによって規定される画像を表示するときに、前記色補正を利用する工程を有する、
    請求項２４記載のキャリブレーション方法。
27. 前記コントローラは、電子メモリにアクセス可能であり、
    前記キャリブレーション方法はさらに、
    前記電子メモリに、前記色補正を保存する工程を有する、
    請求項２４記載のキャリブレーション方法。
28. コントローラに接続され且つ個々に調整できる複数のＬＥＤを備えるディスプレイをキャリブレーションするキャリブレーション方法であって、前記ＬＥＤはそれぞれ、画像データに応じて前記コントローラのコントロールによって電力を供給されると発光するように構成され、前記キャリブレーション方法は、
    複数の前記ＬＥＤのうちの１つである第１ＬＥＤに電力を供給する供給工程と；
    前記第１ＬＥＤから発光した光が入射する少なくとも１つの第２ＬＥＤに誘導された電流を計測する計測工程であって、前記第２ＬＥＤは、複数の前記ＬＥＤのうち前記第１ＬＥＤとは異なるＬＥＤであることと；
    計測された前記電流を期待電流と比較する比較工程と；
    前記比較により前記第１ＬＥＤから発光した光の強度が前記第１ＬＥＤから発光した光の期待強度とは異なっていることが示されると、前記第１ＬＥＤの強度補正を決定する決定工程であって、前記強度補正は、前記コントローラによって前記第１ＬＥＤに供給される電流パルスのデューティーサイクルを変える指示を含む決定工程と
    を有し、
    前記計測工程は、前記第１ＬＥＤを取囲む領域に配置され且つ前記第１ＬＥＤに隣接する複数の前記第２ＬＥＤに誘導された電流を計測する工程からなる、キャリブレーション方法。
29. 前記比較工程は、
    計測された前記電流から前記第１ＬＥＤで発光した光の計測された強度を決定する工程と；
    前記第１ＬＥＤで発光した光の期待強度から期待電流を決定する工程と；
    前記強度を、前記期待強度と比較する工程とからなる、
    請求項２８記載のキャリブレーション方法。
30. 前記キャリブレーション方法はさらに、
    前記画像データによって規定される画像を表示するときに、前記強度補正を利用する工程を含む、
    請求項２８記載のキャリブレーション方法。
31. 前記コントローラは、電子メモリにアクセス可能であり、
    前記キャリブレーション方法はさらに、
    前記電子メモリに、前記強度補正を保存する工程を有する、
    請求項２８記載のキャリブレーション方法。
32. コントローラに接続され且つ個々に調整できる複数の光源によって背後から光を当てられる変調器を備えるディスプレイを、キャリブレーションするキャリブレーション方法であって、前記光源はそれぞれ、画像データに応じて前記コントローラのコントロールによって電流を供給されると発光するように構成され、前記キャリブレーション方法は、
    複数の前記光源のうちの１つである第１光源から発光された光の少なくとも一部を、収集光として収集する収集工程と；
    前記収集光を表す収集光信号を受信する受信工程と；
    前記収集光信号を期待光特性と比較する比較工程と；
    前記比較により前記収集光の強度が前記期待光特性によって示される期待強度とは異なっていることが示されると、前記第１光源の強度補正を決定することによって、前記変調器の対応する部分の伝達特性を前記コントローラが調整する調整工程であって、複数の前記光源のうち前記第１光源に隣接する光源を、第２光源とすると、前記強度補正は、少なくとも１つの前記第２光源に供給される電流パルスのデューティーサイクルを変えることによって前記第２光源の強度を調整する指示を有する、調整工程と
    を有し、
    前記受信工程は、少なくとも１つの前記第２光源からのフィードバック信号を受信する工程を有する、キャリブレーション方法。

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