JP5173027B2 - Ledバックライトのホワイトバランスについての方法 - Google Patents

Ledバックライトのホワイトバランスについての方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5173027B2
JP5173027B2 JP2011527553A JP2011527553A JP5173027B2 JP 5173027 B2 JP5173027 B2 JP 5173027B2 JP 2011527553 A JP2011527553 A JP 2011527553A JP 2011527553 A JP2011527553 A JP 2011527553A JP 5173027 B2 JP5173027 B2 JP 5173027B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
display
backlight
color
determining
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011527553A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2012503217A (ja
Inventor
シャオ−ファン,フェン
晃史 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of JP2012503217A publication Critical patent/JP2012503217A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5173027B2 publication Critical patent/JP5173027B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406Control of illumination source
    • G09G3/3413Details of control of colour illumination sources
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406Control of illumination source
    • G09G3/342Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines
    • G09G3/3426Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines the different display panel areas being distributed in two dimensions, e.g. matrix
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0233Improving the luminance or brightness uniformity across the screen
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/06Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0666Adjustment of display parameters for control of colour parameters, e.g. colour temperature
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2340/00Aspects of display data processing
    • G09G2340/06Colour space transformation
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/14Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors
    • G09G2360/145Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light originating from the display screen

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)

Description

本発明の実施形態は、ディスプレイバックライト素子のホワイトバランス方法およびホワイトバランスシステムを含む。
LCDディスプレイといった幾つかのディスプレイには、バックライトアレイの個々の素子が個別に、アドレス指定され、かつ調節されるディスプレイがある。表示される画像特性は、バックライトアレイ素子を体系的にアドレス指定することによって、改善され得る。
本発明の幾つかの実施形態は、LEDディスプレイバックライトについてのホワイトバランス演算を実施する方法およびシステムを含む。幾つかの態様は、ディスプレイバックライトの輝度および色を、LEDバックライトの解像度とLCDディスプレイの解像度との中間の解像度においてサンプリングする反復プロセスに関する。幾つかの態様は、r、g、およびbの駆動値の差を、逆畳み込み技術を用いて決定するプロセスに関する。
幾つかの実施形態は、ディスプレイバックライトのホワイトバランスについての方法に関する。この方法は、次のステップを含む。
a) ディスプレイパラメータを得るステップ、
b) 上記ディスプレイのセンサデータを収集するステップ、
c) 収集された上記センサデータと上記ディスプレイとの間の幾何学的較正を行うステップ、
d) 上記ディスプレイバックライトについての色変換マトリクスを計算するステップ、
e) 上記バックライトを、選択された白色値において表示するステップ、
f) 上記選択された白色値における上記バックライトの実際の色を測定して、これによって、測定されたバックライト色を決定するステップ、
g) 上記測定されたバックライト色と、可視輝度のばらつきを最小化することとに基づいて、ターゲット輝度を決定するステップ、
h) ターゲット色を決定するステップ、
i) 上記測定されたバックライト色と上記ターゲット色との間の色差を決定するステップ、
j) 上記色差に基づいて、正規化されたRGB色差を決定するステップ、
k) rgb色差駆動値を決定するステップ、および、
l) 上記rgb色差駆動値と、上記選択された白色値を表示するために用いられた元の駆動値とに基づいて、新たなrgb駆動値を決定するステップ。
幾つかの実施形態は、他の、ディスプレイバックライトのホワイトバランスについての方法に関する。この方法は、次のステップを含む。
a) ディスプレイパラメータを得るステップ、
b) 上記ディスプレイのセンサデータを収集するステップ、
c) 収集された上記センサデータと上記ディスプレイとの間の幾何学的較正を行うステップ、
d) 上記ディスプレイバックライトについての、色変換マトリクスを計算するステップ、
e) 上記バックライトを、選択された色値において表示するステップ、
f) 上記選択された色値における上記バックライトの実際の色を測定して、これによって、測定されたバックライト色を決定するステップであって、上記測定は、ディスプレイLEDバックライトの解像度とディスプレイLCD画素の解像度との中間の解像度において行われるステップ、
g) 上記測定されたバックライト色と、可視輝度のばらつきを最小化することとに基づいて、ターゲット輝度を決定するステップであって、上記ターゲット輝度は、上記中間の解像度において決定されるステップ、
h) ターゲット色を決定するステップ、
i) 上記中間の解像度における、上記測定されたバックライト色と上記ターゲット色との間の色差を決定するステップ、
j) 上記中間の解像度における、上記色差に基づいて正規化されたRGB色差を決定するステップ、
k) 上記中間の解像度における、rgb色差駆動値を決定するステップ、および
l) 上記rgb色差駆動値と、上記選択された白色値を表示するために用いられた元の駆動値とに基づいて、新たなrgb駆動値を決定するステップであって、該新たなrgb駆動値は、上記中間の解像度において、決定されるステップ。
さらに、幾つかの実施形態は、ディスプレイバックライトのホワイトバランスを修正するためのシステムに関する。このシステムは、ディスプレイのバックライトの光出力を検知するために用いられるセンサを含む。この検知に基づいて、バックライトのホワイトバランスを調整するために適した変更を決定し、この変更に基づいて、バックライトのホワイトバランスを調整するために、このシステムの内部にあるコンピュータが用いられる。
本発明の、上述および他の、目的、特徴、および利点は、以下の発明の詳細な説明を、添付の図面を参照しながら検討することによって、より容易に理解されよう。
1つのLEDバックライトアレイを備える典型的なLCDディスプレイを示す図である。 本発明の一実施形態であるホワイトバランスプロセスにおける典型的なステップを示すフローチャートである。 ディスプレイの形状的構成の典型的なテストパターンを示す図である。 ターゲット輝度値を得るための典型的なフィルタリング法を示す図である。 人間の視覚系の典型的なコントラスト感度関数を示す図である。 典型的なディスプレイの形状およびサンプリング寸法を示す図である。 バックライト駆動値の差を決定するための典型的な反復プロセスを示すフローチャートである。 ディスプレイの特性を変更するための典型的な演算装置を示す図である。
本発明の実施形態は、図面を参照することによって、最も良好に理解されよう。図面では、全体を通して、同様の部材は、同様の参照番号によって示されている。上に挙げた図面は、この詳細な説明の一部に、明確に組み込まれている。
本図面に一般的に記載および図示される、本発明のコンポーネントは、幅広い種類の様々な構成に、配置および設置可能であることは容易に理解されよう。従って、以下の、本発明の方法およびシステムの実施形態のより詳細な説明は、本発明の範囲を限定することを意図するものではなく、単に、提示する本発明の好ましい実施形態を示すものである。
本発明の実施形態の要素は、ハードウェア、ファームウェア、および/または、ソフトウェアにおいて実施可能である。ここに開示される典型的な実施形態は、それらの形態のうちの1つだけを示すものであるが、当業者は、これらの実施形態のうちのどの形態においても、本発明の範囲内にとどまったまま、これらの要素を実現可能であることは明らかであろう。
本発明の幾つかの実施形態は、LEDディスプレイバックライトについてのホワイトポイントバランスプロセスを実現するシステムおよび方法を含む。幾つかの実施形態では、LEDホワイトポイントバランスを、LCDパネル無しに実現することが可能である。幾つかの実施形態では、ホワイトポイントバランスを、取り付けられたLCDパネルによって実現してもよい。LCDパネルを有する実施形態では、LCDは、LCDのグレートラッキング問題を回避するために、白色に設定されていてよい。
ホワイトポイントバランスを実現することに関連するシステムおよびプロセスの幾つかの態様は、図1に関連して説明され得る。図1は、典型的なLEDホワイトバランスシステムを示す図である。この典型的なシステムでは、パーソナルコンピュータなどの演算装置16が、LCD制御回路2および関連付けられたLCDパネル4、LED制御回路8および関連付けられたLEDバックライト6、並びに、撮像式比色計(測色計)10(カメラ/センサ)を制御することが可能である。この典型的なシステムでは、演算装置16からの制御は、接続12、14、および18を通って行われていてよい。これらの接続には、種々の有線接続および無線接続が含まれ得る。幾つかの実施形態では、撮像式比色計10は、ユニバーサルシリアルバス(universal serial bus:USB)接続を介して、演算装置16に接続されていてよい。幾つかの実施形態では、演算装置16は、LED制御回路8に、USB接続、デジタルビジュアルインターフェース(digital visual interface:DVI)接続などのビデオケーブル接続、ビデオグラフィックスアレイ(VGA)ケーブル、または他の幾つかの接続14によって接続されていてもよい。幾つかの実施形態では、演算装置16は、LCD制御回路2に、USB接続、デジタルビジュアルインターフェース(DVI)接続などのビデオケーブル接続、ビデオグラフィックスアレイ(VGA)接続、または他の幾つかの接続12によって接続されていてもよい。幾つかの実施形態では、演算装置16は、撮像式比色計10、LCD制御回路2、および/または、LED制御回路8に、無線接続によって接続されていてもよい。
典型的なホワイトバランスプロセスでは、演算装置16から接続14を介してLED制御回路8に伝送された初期LED駆動値を用いて、LEDバックライト6を点灯する。その後、撮像式比色計10が、LEDバックライト6からの光出力を測定し、LEDバックライト6の色度を決定する。LCDパネル4が設けられていてもよいし、設けられていなくてもよく、設けられている場合、LCDパネル4は、完全な白状態に設定されていてよい。撮像式比色計10からの測定値に基づいて、LEDバックライト駆動値を調整して、LEDバックライト6の色度を補正する。このプロセスを、撮像式比色計10が正しい色度を検出するまで、繰り返し行ってもよい。
本発明の幾つかの実施形態は、図2を参照しながら説明される。図2は、LEDディスプレイバックライトのための、典型的なホワイトバランスアルゴリズムを示すフローチャートである。最初に、ディスプレイについてのディスプレイパラメータを設定する(S20)。これらのディスプレイパラメータは、LEDブロック(LEDバックライト素子)および/またはLCD画素の、寸法、形状、配向、および数といった、幾何学的ディスプレイパラメータを含んでいてよい。収集されたカメラ(センサ)データとディスプレイとの間の幾何学的較正(S22)を行うことが可能である。幾つかの実施形態では、幾何学的較正(S22)は、収集されたカメラ/比色計(センサ)画素を、ディスプレイLEDの位置に関連付けることを含んでいてよい。
幾つかの実施形態では、色較正(S24)を行うことが可能である。色較正(S24)は、1つまたは複数の色変換マトリクス、例えば、RGBからXYZまでのマトリクス、およびその逆のXYZからRGBまでのマトリクスの計算を含んでいてよい。
色較正(S24)の後に、LEDバックライトのホワイトバランスを得るための反復プロセス25を行うことが可能である。この反復プロセス25は、白色値または選択された色値に設定されたLEDバックライトを表示することと、出力されたバックライトの実際の色を測定することを含んでいてよい(S26)。測定された輝度プロファイル(バックライト色)に基づいて、その後、可視輝度のばらつき(ムラ、明度の非均一性)を最少化するターゲット輝度を決定する(S28)。これは、人間の視覚系の、低空間周波数および高空間周波数における感度が低いことに基づくものである。
幾つかの実施形態では、所望の色度(例えば、xおよびy)を用いてターゲット色XおよびZを算出(S30)してもよい。典型的な一プロセスは、下記の数式1で表される。幾つかの実施形態では、測定されたXYZ(測定されたバックライト色)とターゲットXYZ(ターゲット色)との間のXYZ座標の差を、決定してもよい(S32)。このステップのための典型的な一方法は、下記の数式2で表される。幾つかの実施形態では、その後、反復プロセス25を、例えば対応する正規化されたRGB(正規化されたRGB色差)を下記の数式3によって得るまで(S34)、継続してもよい。幾つかの実施形態では、その後、LED駆動値r、g、およびb(rgb色差駆動値)を決定するための、下記の数式4のような、逆畳み込みを用いてもよい(S36)。
幾つかの実施形態では、例えば下記の数式5を用いて、新たなLED駆動値(rgb駆動値)を決定することが可能である(S38)。幾つかの実施形態では、LED駆動値が範囲外にならないように、LED駆動値を最大パルス幅変調(PWM)に正規化してもよい(S40)。
その後、上述の、図2においてS26〜S40と番号が付されたステップを有する反復プロセス25を、LEDホワイトバランスアルゴリズムのためのターゲット色に達するまで繰り返し行ってもよい。これらのステップのさらなる詳細については、以下に記載する。
LCDパネル4を備える典型的な一実施形態では、LCDパネル4上にグリッドパターンを表示すると同時に、カメラ/比色計10(センサ)が、該グリッドパターンを収集して、収集された画像内のグリッドの位置を検出することによって、幾何学的較正(S22)を行うことが可能である。
本発明の幾つかの実施形態の幾つかの態様について、図3を参照しながら説明する。これらの、LCDパネル4が設けられていない実施形態では、4つの、コーナーLEDブロック50、52、54、および56(コーナーバックライト素子)をオン状態にして、その後、これらのコーナーLEDブロックを、カメラ/比色計10(センサ)によって収集させる。幾つかの実施形態では、収集された画像をLEDバックライトの位置に位置付けるために、透視変換を用いてもよい。幾つかの実施形態では、このLEDバックライトの位置決めに加えて、中心のLED58、または他の、ディスプレイの端部に近接していないLEDも、オン状態にしてよい。この、端部でないLEDまたは中心のLED58は、LEDバックライト6の輝度分布を得るために使用されてもよい。
幾つかの実施形態では、色較正(S24)を行ってもよい。色較正(S24)は、1つまたは複数の色変換マトリクス、例えば、RGBからXYZへのマトリクス、およびその逆のXYZからRGBへのマトリクスを計算することを含んでいてよい。幾つかの実施形態では、このプロセスを、次のステップを用いて行うことが可能である。
1. R、G、およびBのバックライトLEDを1つずつオン状態にするステップ、
2. オン状態にされた色を、比色計、例えばCA2000撮像式比色計で収集するステップ、
3. 測定された色(XYZ)を平均し、RGB2XYZマトリクスを埋めるステップ、
4. XYZ2RGBマトリクスを、RGB2XYZマトリクスの逆行列として、計算するステップ。
本発明の他の一実施形態では、各LEDの、XYZ2RGBマトリクスおよびRGB2XYZマトリクスを、当該LEDに関連する、対応して測定された色値によって、導出してもよい。
本発明の実施形態は、次の反復プロセスを含んでいてもよい。
1. 白色または選択された色値を表示する(ディスプレイ出力が、ターゲットの白色値または選択された色値に近づくようにRGBを設定または推定する)こと(S26)(図2)。
2. ディスプレイの色(例えば、CIE三刺激値:X、Y、Z、および、CIE色度x、y)を測定すること。測定されたデータは、LEDの解像度よりも高い空間解像度を有していてよいことに留意されたい。
3. 測定された輝度プロファイルに基づいて、可視輝度のばらつき(ムラ)を最少化するターゲット輝度を決定すること(S28)。これは、
a. 図5に示されるように、人間の視覚系の、低空間周波数および高空間周波数における感度が低いことと、
b. 人間の視覚系によって視認不可能な輝度のばらつきは補正する必要がないこと(例えば、フィルタリングのための、人間の視覚系の感度の増大に対応したカットオフ周波数を、決定可能であること)とに基づいている。
幾つかの実施形態では、ターゲット輝度を、図4に示されるような、(例えば、人間の視覚系のフィルタを用いて)ほぼローパスフィルタされたバックライト輝度に設定することが可能である。
幾つかの実施形態では、所望の色度xおよびyを用いて、ターゲット色XおよびZを、次の数式を用いて、算出することが可能である(S30)。
Figure 0005173027
幾つかの実施形態では、測定されたXYZとターゲットXYZとの間のXYZ座標の差を、次の数式によって決定することが可能である(S32)。
Figure 0005173027
幾つかの実施形態では、対応する正規化されたRGBを、次の数式によって得ることが可能である(S34)。
Figure 0005173027
幾つかの実施形態では、逆畳み込みを用いて、LED駆動値r、g、およびbを、次の数式によって決定することが可能である(S36)。
Figure 0005173027
ここで、*は、畳み込み演算を示している。
本発明の幾つかの実施形態の態様は、図6に関連して説明され得る。図6は、典型的なディスプレイ60と、様々なサンプリング素子との相対的な形状を示す図である。典型的なディスプレイ60は、バックライトLED素子を有するバックライトアレイを含んでいてよい。バックライトLED素子の寸法は、バックライトグリッド線62と、単一のLEDといった1つのバックライト素子によって照射されるバックライト素子セル63とによって規定される。ディスプレイ60はまた、典型的にはバックライト素子セル63よりもかなり小さいLCD画素66を有するLCDパネルを含んでいてよい。本発明の実施形態の幾つかの典型的な方法を行うために、LCD画素66の解像度とバックライト素子セル63の解像度との間の解像度において、中間グリッドを形成してもよい。この中間サンプリンググリッドは、グリッド線64によって規定され得る。幾つかの実施形態では、中間の解像度におけるサンプリングを、LCD画素値をダウンサンプリングすることによって行ってもよい。幾つかの実施形態では、中間解像度素子は、バックライト素子セル63の中心点を通るLEDグリッド線68によって規定されるLEDグリッドに対する、中間解像度素子の近接性に基づいて、オングリッドまたはオフグリッドとして見なされ得る。中間素子が、LEDグリッド線68上にあるか、LEDグリッド線68に隣接しているか、または、LEDグリッド線68から所定の距離の範囲内にあるならば、この素子は、オングリッドであると見なされる。この素子が、上記のオングリッドの基準を満たさない場合、この素子は、オフグリッドと見なされる。幾つかの実施形態は、中間の解像度を用いて、ステップS26〜S40を実施することに関する。
図7は、逆畳み込みプロセスについてさらに説明する図である。逆畳み込みが、LED解像度よりも高い中間の解像度において行われたので、各バックライト位置(x,y)を、LED(オングリッド)位置(ledGrid=1)または非−LED(オフグリッド)位置(ledGrid=0)として指定する(S80)。アルゴリズムが、LED駆動値(Δrgb)を繰り返し変更して(S82)、差{ΔRGB(x,y)−psf(x,y)*Δrgbi(x,y)}を最少化することが可能である。ここで、*は、畳み込み演算を示すものである。差分閾値を満たす(S84)か、または最大繰り返し数に達すると、このプロセスを停止して、新たな駆動値の差を得る(S86)。
幾つかの実施形態では、数式4の結果と、選択された白色値を表示するために用いられた以前の(元の)駆動値とを用いて、新たなLED駆動値を決定することが可能である(S38)。これは、次の数式において、表される。
Figure 0005173027
幾つかの実施形態では、led駆動値が範囲外にならないように、LED駆動値を最大パルス幅変調(PWM)に正規化する(S40)。
図2においてS26〜S40と番号が付された上述のステップを、LEDホワイトバランスアルゴリズムのためのターゲット色に達するまで、繰り返し行ってもよい。
図8を参照する。演算装置16は、幾つかの異なるコンポーネントを含んでいてよい。演算装置16は、カメラ/比色計10およびLCDパネル4からデータ(光出力)を受信するためのデータ受信ブロック100を含んでいてよい。例えば、データ受信ブロック100は、LCDパネル4の現在の状態102(ディスプレイパラメータ)に関するデータを受信することが可能である。このデータは、LEDの輝度、および/または、形状的情報といった、好適な任意の形式であってよい。データ受信ブロック100はまた、カメラ/比色計10から測定データ104を受信する。このようにして、データ受信ブロック100は、後にディスプレイを適切に調整するための入力を、測定データ104として受信することが可能である。
データ受信ブロック100は、測定データ104および/またはディスプレイパラメータ102を、較正および決定ブロック110に供給することが可能である。較正および決定ブロック110は、ディスプレイを適切に較正するための補正を決定するために、所望の計算を実施することが可能である。較正および決定ブロック110によって行われ得る機能の幾つかには、例えば、変換マトリクス112、正規化ブロック114、色差116、LED駆動値、LEDバックライト6の色度、ターゲット輝度、ターゲットXYZ(ターゲット色)、RGB色差駆動値、輝度分布、パルス幅変調(PWM)などが含まれる。他の較正の要素である、ディスプレイパラメータを用いた他の計算、ムラ(明度の非均一性)色度の変化を低減するための変更、および、既に説明した要素なども、同様に含まれ得る。較正および決定ブロック110はまた、いつターゲット色に達するかを決定する。
幾つかの場合では、較正および決定ブロック110は、保存された一組の、初期LED駆動値および/または初期ディスプレイパラメータを含んでいてよい。これらの初期値および初期パラメータは、最終値に近いことが推定され、従って、所望のレベルに達する前の繰り返しの数を短縮することが可能である。
較正ブロック110から結果として得られたデータは、出力データおよびタイミング信号ブロック120に供給される。出力データおよびタイミング信号ブロック120は、データ信号およびタイミング信号を、LCD制御回路2(設けられているならば)に供給すると共に、LED制御回路8に供給する。このようにして、ディスプレイに、制御情報が供給される。データを制御回路2、8に提供するプロセスは、LCDパネル4およびLEDバックライト6を、それぞれ制御するものである。このようにして、較正ブロック110は、検出された、カメラ/比色計10からの光出力を用いて、ディスプレイを較正するための変更を決定する。
演算装置16は、ディスプレイの特性(例えば、ホワイトバランス)を修正するための繰り返しのプロセスにおいて、カメラ/比色計10(およびLCDパネル4)からデータを受信し、次に、LCD制御回路2および/またはLED制御回路8に変更(修正)を供給する。特に、決定ブロック110は、この変更を用いて、ディスプレイのホワイトバランスの調整を決定することが可能である。
上述の明細書において用いた用語および表現は、説明のためのものであり、限定するための用語として用いるものではなく、このような用語および表現において、図解される特徴と同等のもの、またはその一部を排除することを意図するものではない。
本発明について記載してきたが、同一の方法を、多数の方法に変更させてよいことは明らかであろう。このような変形は、本発明の原理および範囲から逸脱するものと見なされるものではなく、このような、同業者に自明の変形の全ては、以下の特許請求の範囲内に含まれることが、意図されるものである。

Claims (20)

  1. ディスプレイバックライトのホワイトバランスについての方法であって、
    a) ディスプレイについてのディスプレイパラメータを得るステップ、
    b) 上記ディスプレイについてのセンサデータを収集するステップ、
    c) 収集された上記センサデータと上記ディスプレイとの間の幾何学的較正を行うステップ、
    d) 上記ディスプレイバックライトについての色変換マトリクスを計算するステップ、
    e) 上記バックライトを、選択された白色値において表示するステップ、
    f) 上記選択された白色値における、上記バックライトの実際の色を測定して、これによって、測定されたバックライト色を決定するステップ、
    g) 上記測定されたバックライト色と、可視輝度のばらつきを最小化することとに基づいて、ターゲット輝度を決定するステップ、
    h) ターゲット色を決定するステップ、
    i) 上記測定されたバックライト色と上記ターゲット色との間の色差を決定するステップ、
    j) 上記色差に基づいて、正規化された色差を決定するステップ、
    k) 色差駆動値を決定するステップ、および、
    l) 上記色差駆動値と、上記選択された白色値を表示するために用いられた元の駆動値とに基づいて、新たな駆動値を決定するステップを含む、方法。
  2. 上記新たな駆動値を正規化するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  3. 上記ディスプレイパラメータは、上記ディスプレイバックライト内のバックライト素子の、寸法、形状、配向、および数からなる群のうち少なくとも1つのパラメータを含む、請求項1に記載の方法。
  4. 上記ディスプレイパラメータは、上記ディスプレイ内の画素素子の寸法、形状、配向、および数からなる群のうち少なくとも1つのパラメータを含む、請求項1に記載の方法。
  5. センサデータを収集する上記ステップは、上記ディスプレイの比色計の画像を収集することを含む、請求項1に記載の方法。
  6. センサデータを収集する上記ステップは、上記ディスプレイのコーナーバックライト素子と、端部に近接していないバックライト素子とが点灯している間に、上記ディスプレイの画像を収集することを含む、請求項1に記載の方法。
  7. 収集された上記センサデータと上記ディスプレイとの間の幾何学的較正を行う上記ステップは、収集された上記センサデータを、ディスプレイ素子に関連付けることを含む、請求項1に記載の方法。
  8. 色変換マトリクスを計算する上記ステップは、赤色、緑色、および青色のバックライト素子を個別に点灯させて、各色の色出力を測定することを含む、請求項1に記載の方法。
  9. 上記バックライトを、選択された白色値において表示する上記ステップは、ターゲットの白色値に適合する、推定されたR、G、およびBのバックライト値を用いることを含む、請求項1に記載の方法。
  10. 上記選択された白色値における上記バックライトの実際の色を測定する上記ステップは、ディスプレイ出力を比色計で収集することを含む、請求項1に記載の方法。
  11. ターゲット輝度を決定する上記ステップは、輝度値をフィルタリングして、可視輝度のばらつきを最少化することを含む、請求項1に記載の方法。
  12. ターゲット輝度を決定する上記ステップは、人間の視覚系の感度の増大に対応したカットオフ周波数を有するローパスフィルタによって、輝度値をフィルタリングすることを含む、請求項1に記載の方法。
  13. rgbの色差駆動値(Δr、Δg、Δb)を決定する上記ステップは、上記正規化された色差(ΔR、ΔG、ΔB)、および、測定された上記ディスプレイについての点像分布関数(psf)に基づき、次の関係式、
    Figure 0005173027
    を用いた逆畳み込み(*)演算を含む、請求項1に記載の方法。
  14. ディスプレイバックライトのホワイトバランスについての方法であって、
    a) ディスプレイについてのディスプレイパラメータを得るステップ、
    b) 上記ディスプレイについてのセンサデータを収集するステップ、
    c) 収集された上記センサデータと上記ディスプレイとの間の幾何学的較正を行うステップ、
    d) 上記ディスプレイバックライトについての、色変換マトリクスを計算するステップ、
    e) 上記バックライトを選択された色値において表示するステップ、
    f) 上記選択された色値における上記バックライトの実際の色を測定して、これによって、測定されたバックライト色を決定するステップであって、上記測定は、ディスプレイバックライトの解像度とディスプレイ画素の解像度との中間の解像度において行われるステップ、
    g) 上記測定されたバックライト色と、可視輝度のばらつきを最小化することとに基づいて、ターゲット輝度を決定するステップであって、上記ターゲット輝度は、上記中間の解像度において決定されるステップ、
    h) ターゲット色を決定するステップ、
    i) 上記中間の解像度における、上記測定されたバックライト色と上記ターゲット色との間の色差を決定するステップ、
    j) 上記中間の解像度における上記色差に基づいて、正規化された色差を決定するステップ、
    k) 上記中間の解像度における、色差駆動値を決定するステップ、および、
    l) 上記色差駆動値と、上記選択された白色値を表示するために用いられた元の駆動値とに基づいて、新たな駆動値を決定するステップであって、該新たな駆動値は、上記中間の解像度において決定されるステップを含む、方法。
  15. 上記新たな駆動値を正規化するステップをさらに含む、請求項14に記載の方法。
  16. センサデータを収集する上記ステップは、上記ディスプレイのコーナーバックライト素子と、端部に近接していないバックライト素子とが点灯されている間に、上記ディスプレイの画像を収集することを含む、請求項14に記載の方法。
  17. 色変換マトリクスを計算する上記ステップは、赤色、緑色、および青色のバックライト素子を個別に点灯させて、各色の色出力を測定することを含む、請求項14に記載の方法。
  18. ターゲット輝度を決定する上記ステップは、輝度値をフィルタリングして、可視輝度のばらつきを最少化することを含む、請求項14に記載の方法。
  19. ターゲット輝度を決定する上記ステップは、人間の視覚系の感度の増大に対応したカットオフ周波数を有するローパスフィルタによって、輝度値をフィルタリングすることを含む、請求項14に記載の方法。
  20. 色差駆動値(Δr、Δg、Δb)を決定する上記ステップは、上記正規化された色差(ΔR、ΔG、ΔB)、および、測定された上記ディスプレイについての点像分布関数(psf)に基づき、次の関係式、
    Figure 0005173027
    を用いた逆畳み込み(*)演算を含む、請求項14に記載の方法。
JP2011527553A 2008-09-30 2009-09-30 Ledバックライトのホワイトバランスについての方法 Expired - Fee Related JP5173027B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/242,837 US8531381B2 (en) 2008-09-30 2008-09-30 Methods and systems for LED backlight white balance
US12/242,837 2008-09-30
PCT/JP2009/067438 WO2010038898A1 (en) 2008-09-30 2009-09-30 Methods and systems for led backlight white balance

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012503217A JP2012503217A (ja) 2012-02-02
JP5173027B2 true JP5173027B2 (ja) 2013-03-27

Family

ID=42056852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011527553A Expired - Fee Related JP5173027B2 (ja) 2008-09-30 2009-09-30 Ledバックライトのホワイトバランスについての方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8531381B2 (ja)
EP (1) EP2335236A4 (ja)
JP (1) JP5173027B2 (ja)
CN (1) CN102165514A (ja)
RU (1) RU2011111681A (ja)
WO (1) WO2010038898A1 (ja)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8378958B2 (en) * 2009-03-24 2013-02-19 Apple Inc. White point control in backlights
CN105842916A (zh) * 2009-04-15 2016-08-10 杜比实验室特许公司 显示器、显示方法及生成光的方法
US8723895B2 (en) * 2010-06-24 2014-05-13 Himax Display, Inc. Display and real-time automatic white balance method thereof
CN102279046A (zh) * 2011-04-14 2011-12-14 吴超青 带rgb分析的便携式色温亮度计
JP5743696B2 (ja) * 2011-05-06 2015-07-01 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム
US9524681B2 (en) * 2011-12-19 2016-12-20 Intel Corporation Backlight modulation over external display interfaces to save power
CN102625065B (zh) * 2012-04-20 2016-07-13 青岛海信电器股份有限公司 电视电路系统及背光动态控制引起亮度不一致的处理方法
CN102779498B (zh) * 2012-05-30 2015-01-07 Tcl显示科技(惠州)有限公司 液晶显示模组白平衡实现方法和系统
DE102012016675B4 (de) * 2012-08-23 2015-02-05 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Farbkalibrierung eines Farbmonitors mit LED-Hintergrundbeleuchtung
US9417131B2 (en) 2013-07-08 2016-08-16 Mattel, Inc. Colorimeter calibration system and methods
EP3020185B1 (en) 2013-08-16 2017-12-20 Dolby Laboratories Licensing Corporation Systems and methods for light field modeling techniques for multi-modulation displays
TWI573467B (zh) * 2016-05-20 2017-03-01 Chipone Technology (Beijing)Co Ltd The white balance correction method and the digital image device of the digital image device
US20190122607A1 (en) * 2017-10-25 2019-04-25 Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technologies Co., Ltd. Automatic adjusting method of luminance and brightness for amoled display device
CN111091789B (zh) * 2018-10-23 2022-05-31 纬联电子科技(中山)有限公司 显示装置及其色彩校正方法
CN109243384B (zh) * 2018-11-09 2020-05-29 京东方科技集团股份有限公司 显示设备及其驱动方法、驱动装置和计算机可读介质

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69718227T2 (de) 1996-04-02 2003-09-25 Sony Corp Weissabgleichseinstellungsvorrichtung
FR2771580B1 (fr) 1997-11-22 2002-01-11 Koninkl Philips Electronics Nv Correction de couleur
US6611249B1 (en) * 1998-07-22 2003-08-26 Silicon Graphics, Inc. System and method for providing a wide aspect ratio flat panel display monitor independent white-balance adjustment and gamma correction capabilities
US6559826B1 (en) 1998-11-06 2003-05-06 Silicon Graphics, Inc. Method for modeling and updating a colorimetric reference profile for a flat panel display
US6430603B2 (en) * 1999-04-28 2002-08-06 World Theatre, Inc. System for direct placement of commercial advertising, public service announcements and other content on electronic billboard displays
US6507159B2 (en) 2001-03-29 2003-01-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Controlling method and system for RGB based LED luminary
US8289266B2 (en) 2001-06-11 2012-10-16 Genoa Color Technologies Ltd. Method, device and system for multi-color sequential LCD panel
US6775633B2 (en) * 2001-12-31 2004-08-10 Kodak Polychrome Graphics, Llc Calibration techniques for imaging devices
US7129456B2 (en) * 2002-02-19 2006-10-31 Olympus Corporation Method and apparatus for calculating image correction data and projection system
JP4487640B2 (ja) * 2004-06-01 2010-06-23 ソニー株式会社 撮像装置
US7372597B2 (en) * 2004-07-27 2008-05-13 Eastman Kodak Company Tonescales for geographically localized digital rendition of people
JP4823493B2 (ja) * 2004-08-09 2011-11-24 オリンパス株式会社 導光装置、照明装置、空間変調部、及び、画像投影装置
JP4306657B2 (ja) 2004-10-14 2009-08-05 ソニー株式会社 発光素子駆動装置および表示装置
DE602004024895D1 (de) 2004-10-25 2010-02-11 Barco Nv Optische Korrektur für Leuchtpaneele mit hoher Gleichmäßigkeit
US7495679B2 (en) * 2005-08-02 2009-02-24 Kolorific, Inc. Method and system for automatically calibrating a color display
KR100763235B1 (ko) * 2005-10-21 2007-10-04 삼성전자주식회사 모니터의 색특성을 보정하는 방법 및 장치
JP2007141737A (ja) 2005-11-21 2007-06-07 Sharp Corp 照明装置、液晶表示装置、照明装置の制御方法、照明装置制御プログラム、および記録媒体
US20080297066A1 (en) * 2005-12-16 2008-12-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Illumination Device and Method for Controlling an Illumination Device
KR20070077719A (ko) 2006-01-24 2007-07-27 삼성전기주식회사 칼라 led의 구동 장치
JP2007208629A (ja) 2006-02-01 2007-08-16 Seiko Epson Corp ディスプレイのキャリブレーション方法、制御装置及びキャリブレーションプログラム
JP2007287422A (ja) * 2006-04-14 2007-11-01 Nec Lcd Technologies Ltd バックライトシステム及び液晶表示装置並びにバックライトの調整方法
US7696964B2 (en) * 2006-06-09 2010-04-13 Philips Lumileds Lighting Company, Llc LED backlight for LCD with color uniformity recalibration over lifetime
TW200809716A (en) * 2006-08-08 2008-02-16 Colorart Technology Inc Flat panel display capable of correcting color characteristics automatically and the method thereof
JP4264558B2 (ja) 2006-11-10 2009-05-20 ソニー株式会社 バックライト装置、バックライト駆動方法及びカラー画像表示装置
US20080122832A1 (en) 2006-11-29 2008-05-29 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company Limited Image display apparatus
US8228272B2 (en) 2006-12-22 2012-07-24 Hong Kong Applied Science And Technlogy Research Institute Company Limited Backlight device and liquid crystal display incorporating the backlight device
JP2008158454A (ja) * 2006-12-26 2008-07-10 Sony Corp 液晶表示装置
US7609240B2 (en) * 2007-02-09 2009-10-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Light generating device, display apparatus having the same and method of driving the same
US8994757B2 (en) * 2007-03-15 2015-03-31 Scalable Display Technologies, Inc. System and method for providing improved display quality by display adjustment and image processing using optical feedback
JP4958610B2 (ja) * 2007-04-06 2012-06-20 キヤノン株式会社 画像防振装置、撮像装置及び画像防振方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010038898A1 (en) 2010-04-08
JP2012503217A (ja) 2012-02-02
CN102165514A (zh) 2011-08-24
EP2335236A4 (en) 2012-04-04
US8531381B2 (en) 2013-09-10
RU2011111681A (ru) 2012-11-10
US20100079364A1 (en) 2010-04-01
EP2335236A1 (en) 2011-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5173027B2 (ja) Ledバックライトのホワイトバランスについての方法
KR102197270B1 (ko) 표시 패널의 영상 보정 방법, 이를 포함하는 표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치
JP6529936B2 (ja) スペクトルに基づき測色的に較正された多色カメラを用いたディスプレイの高速較正
EP2367348B1 (en) Method for generating a lookup table for color correction for an image display device
WO2018214622A1 (zh) 显示校正方法及系统
EP1587049A1 (en) Method and device for improving conformance of a display panel to a display standard in the whole display area and for different viewing angles
KR101853065B1 (ko) 유기전계 발광 표시장치용 휘도 보정 시스템 및 휘도 보정 방법
CN110428777B (zh) 一种显示模组的显示校正方法和装置
WO2016052309A1 (ja) 映像処理装置、表示装置、配置判定装置、配置判定方法、記録媒体
KR20120108445A (ko) 유기전계 발광 표시장치용 휘도 보정 시스템
KR20160026681A (ko) 계조 검사 장치 및 계조 검사 방법
KR101341026B1 (ko) 디지털 표시 장치의 색온도 튜닝 방법 및 장치
US11030971B2 (en) Display device and image processing method for color correction based on image type
CN107221272B (zh) 显示屏参数设置方法
KR20170047449A (ko) 표시 장치 및 이의 휘도 보정방법
KR20120135946A (ko) 대형 디스플레이 장치 및 그의 휘도 제어 방법
US20100079365A1 (en) Methods and systems for LED backlight white balance
JP2009128733A (ja) 液晶表示装置、制御回路、および液晶表示制御方法、並びにコンピュータ・プログラム
CN110896466B (zh) 一种显示装置的白平衡调整方法及系统
JP6378031B2 (ja) 配置判定装置、配置判定方法、プログラム、記録媒体
JP2014222323A (ja) 画像表示装置及びその制御方法、キャリブレーション装置及びその制御方法、プログラム、記録媒体
CN112102777B (zh) 显示面板的显示方法及电子设备
JP2014219630A (ja) 液晶マルチ画面表示装置および液晶マルチ画面制御装置
JP4812795B2 (ja) 液晶表示装置のガンマ値取得方法及びガンマ値取得システム並びにそのシステムに使用される液晶表示装置及びガンマ値取得コンピュータ並びにそのプログラム
US20120033085A1 (en) Color Uniformity Correction System and Method of Correcting Color Uniformity

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121127

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121226

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5173027

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees