JP5626931B2 - 表示装置、表示装置の色補正方法 - Google Patents

Description

本発明は、表示パネルに表示される画像の色度を補正する表示装置、表示装置の色補正方法に関する。

表示装置は、周囲の環境によって、表示色が変化する場合がある。そのため、表示色の変化を抑制することを目的とし、表示装置の温度を機器内蔵の温度センサによって検出し、この検出される温度センサ値を用いて表示色を補正することが一般に行われている（以下、定常補正と称する）。特に、厳密な色再現が求められる産業分野においては、表示装置の定期校正が行われている。また、色度（視聴者から見た色合い）を補正する技術として、下記の特許文献１、２がある。

しかし、この定常補正では、電源投入時、自己発熱による温度上昇期間の過渡的な色度変化を、正確に補正することができなかった。図４は、この色度変化を表す図である。この図に表すように、電源投入直後においては、目標の色度と実際に表示パネルに表示されている色度とでは、電源を投入してからしばらく時間が経過した場合にくらべて、差が大きい。
これは、表示色変化の原因である発熱体の光源温度から、温度センサが設けられた近傍の装置内部空気まで熱が伝わるまで時間的な遅れが存在しており、温度傾斜が発生するためである。これは装置内部の部材の比熱や熱伝導率に依存する。このような温度上昇を温度センサによって実際に検出できるのは、一般的に、電源投入から５〜１０分後である。
このため、電源投入直後は、表示色に過渡的な色度ずれが生じ、正しい色が表示できなかったり、そのため表示装置の校正を開始できない、という課題があった。ここで、校正を開始するには、一般に、装置内温度やその他諸特性が安定するまで然るべき時間（例えば、３０分）、電源を投入し続けた後に実行する必要がある。
また、温度をパラメータとする場合、センサの追従遅延を大きくすると（例えば、５〜１０分）正しい補正ができず、追従を早くすると装置内の温度変化が小さくなり、風などの測定雑音の影響を受けやすいため、温度変化量を直接検出して過渡補正を行うのは、非常に難しいことも、課題の一因である。

特開２００７−１５６１５７号公報 特許第４４９６２７０号公報

解決しようとする問題点は、電源投入後の自己発熱による温度上昇期間の過渡的な色度変化を正確に補正することができないという点である。

本発明は、入力映像信号を表示する表示パネルと、表示パネルを照明するバックライトと、前記バックライトを駆動する電力の大きさを検出するバックライト電力検出部と、前記表示パネルの輝度を検出する輝度検出部と、発光効率と色度補正量とを対応付けて記憶する発光効率色度記憶部と、前記バックライト電力検出部の検出結果と前記輝度検出部の検出結果より発光効率を算出し、算出した発光効率に対応する色度補正量を前記発光効率色度記憶部から読み出し、前記表示パネルに表示される表示色度が目標色度に一致するように、前記入力映像信号の表示色度を補正する色度補正部と、を有することを特徴とする。
また、本発明は、入力映像信号を表示する表示パネルと、表示パネルを照明するバックライトと、前記バックライトを駆動する電力の大きさを検出するバックライト電力検出部と、前記表示パネルの輝度を検出する輝度検出部と、安定時の発光効率と、バックライト電力検出部の検出結果と輝度検出部の検出結果より算出される発光効率と、色度補正量とを対応付けて記憶する発光効率色度記憶部と、前記バックライト電力検出部の検出結果と前記輝度検出部の検出結果より発光効率を算出し、前記安定時の発光効率と前記算出した発光効率とに対応する色度補正量を前記発光効率色度記憶部から読み出し、前記表示パネルに表示される表示色度が目標色度に一致するように、ＬＵＴ（Ｌｏｏｋ ｕｐ Ｔａｂｌｅ）のデータを書き換えることで、前記入力映像信号の表示色度を補正する色度補正部と、を有することを特徴とする。

また、本発明は、表示パネルを照明するバックライトを駆動する電力の大きさを検出し、表示パネルの輝度を検出し、前記バックライトの電力の検出結果と前記輝度の検出結果より発光効率を算出し、算出した発光効率に対応する色度補正量を、発光効率と色度補正量とを対応付けて記憶する発光効率色度記憶部から読み出し、前記表示パネルに表示される表示色度が目標色度に一致するように、表示パネルに入力される入力映像信号の表示色度を補正することを特徴とする。
また、本発明は、表示パネルを照明するバックライトを駆動する電力の大きさを検出し、表示パネルの輝度を検出し、前記バックライトの電力の検出結果と前記輝度の検出結果より発光効率を算出し、安定時の発光効率と前記算出した発光効率とに対応する色度補正量を、安定時の発光効率と、バックライト電力検出部の検出結果と輝度検出部の検出結果より算出される発光効率と、色度補正量とを対応付けて記憶する発光効率色度記憶部から読み出し、前記表示パネルに表示される表示色度が目標色度に一致するように、ＬＵＴ（Ｌｏｏｋ ｕｐ Ｔａｂｌｅ）のデータを書き換えることで、表示パネルに入力される入力映像信号の表示色度を補正することを特徴とする。

本発明によれば、電源投入後の自己発熱による温度上昇期間の過渡的な色度変化が生じる場合であっても、色度を正確に補正することができる。

この発明の一実施形態における表示装置の構成を示す概略ブロック図である。 図１の構成における表示装置の動作を説明するフローチャートである。 電源投入後の経過時間と、発光効率あるいは装置内部温度との関係を表す図である。 色度変化を表す図である。

以下、本発明の一実施形態による表示装置について図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施形態における表示装置の構成を示す概略ブロック図である。表示パネル１０は、入力される映像信号に応じて画像を表示する。バックライト１１は、表示パネル１０に光を照射して照明する。バックライト電力検出部１２は、バックライト１１を駆動する電力の大きさを検出する。この駆動電力の検出は、光源の制御値（点滅Ｄｕｔｙや電圧、電流）から予め測定した特性に基づき算出することによって行われる。ここでは、バックライト電力検出部１２は、制御値と当該制御値における駆動電力とを対応付けてメモリ内に記憶しておき、制御値を検出した際、この制御値に対応する駆動電力をこのメモリから読み出すことにより検出してもよい。
また、光源の制御値（点滅Ｄｕｔｙや電圧、電流）は、相対的な駆動電力を示す。よって簡易的には、光源の制御値を駆動電力として扱ってもよい。

輝度検出部１３は、表示パネル１０の輝度を検出する。発光効率色度記憶部１４は、表示輝度とバックライト電力より求められる発光効率と表示色度との関係を記憶する。ここでは、安定時の発光効率、及び発光効率に対する色度または色度補正量を対応づけて記憶する。色度または色度補正量とは、安定時の発光効率に対応する色度、もしくは発光効率差・比・変化量などに対する色度補正量である。また簡便には、バックライト光量を検出し、表示パネル１０の輝度としてもよい。

色度補正部１５は、バックライト電力検出部１２の検出結果と表示輝度検出部１３の検出結果より発光効率を算出し、算出した発光効率に対応する色度補正量を決定し、表示パネルに表示される表示色度が目標色度に一致するように、映像信号の表示色度を補正する。色度補正量は、現在の発光効率及び発光効率色度記憶部１４から読み出した情報（安定時の発光効率や色度、色度補正量など）を用いて計算する。目標色度とはユーザの設定値、規格値、安定時の色度などである。発光効率は、例えば、バックライト電力検出部１２の検出結果と表示輝度検出部１３の検出結果との比によって求められる。

この色度補正部１５は、発光効率色度記憶部１４に記憶された安定時の発光効率と、現在の発光効率とを比較し、比較結果に基づいて過渡状態度合いを検出し、そして過渡状態の度合いに応じて、映像に色度補正を行う。
この比較としては、現在の発光効率と安定時の発光効率との差、現在の発光効率と安定時の発光効率との比、現在の発光効率と安定時の発光効率との変化量のうち、いずれかを用いる。色度補正部１５は、この比較結果に基づいて、自身または外部に設けられるＬＵＴ（Ｌｏｏｋ ｕｐ Ｔａｂｌｅ）の値に相当の補正をすることで、色度の補正を行う。

図２は、図１の構成における表示装置の動作を説明するフローチャートである。
表示装置の電源が投入されると、バックライト１１が点灯し、入力される映像信号に応じて表示パネル１０に映像が表示される。輝度検出部１３は、表示パネル１０の表示輝度を測定する（ステップＳ１０）。バックライト電力検出部１２は、バックライトの制御値を検出し（ステップＳ１１）、消費電力を算出する（ステップＳ１２）。

色度補正部１５は、バックライト電力検出部１２の検出結果と輝度検出部１３の検出結果より発光効率を算出し（ステップＳ１３）、安定時の発光効率と照合し（ステップＳ１５）、２つの発光効率の差／比／変化量に対応する色度補正量を発光効率色度記憶部１４から読み出し（ステップＳ１４）、表示される色度が目標の色度と一致するようＬＵＴのデータを書き換える補正を行うことで（ステップＳ１６）、映像信号の表示色度を補正する。

以上説明した実施形態によれば、光源の点滅を制御する波形のデューティを用いて、予め求めておいた特性から消費電力を求め、これと輝度とから発光効率を算出し、この発光効率を用いて色度を補正するようにしたので、電源を投入してから一定時間が経過するまでの間において、定常補正による特性よりも、実態に近い特性で補正することが可能となる。また、定常補正を行った場合に比べて、正確さ、応答性、耐雑音性、コスト（特別なセンサーが不要）の面で、優位である。
また、既存技術を用いた場合、表示装置の過渡的な温度ドリフトを避けるため、画質評価や校正の前に３０〜６０分の表示装置の暖機が必要であったが、暖機時間を短縮することができる。

また、本実施形態における表示装置は、温度検出を利用した定常補正と組み合わせることにより、過渡・定常ともに安定した補正が可能となる。例えば、電源を投入してからある時間までは、上述した実施形態における色度の補正を行い、それ以降は、定常補正を行うことも可能である。

図３は、電源投入後の経過時間と、発光効率あるいは装置内部温度との関係を表す図である。横軸が電源投入後の経過時間であり、縦軸が発光効率と装置内部温度とを表している。この図に表すように、電源投入後において、内部温度が十分に上昇していない範囲の時間においては、内部温度に比べて発光効率の変化量が大きく、また、変化も早い。そのため、内部温度を用いて色度を補正する場合に比べ、発光効率を用いて色度を補正する方が、暖機等を行う時間が短くてすむ。

上述した表示装置は、例えば、安定した色再現を行う表示装置が必要な業界、例えば、グラフィックデザイン・印刷所・医療用ディスプレイの分野において適用できる。

１０ 表示パネル
１１ バックライト
１２ バックライト電力検出部
１３ 輝度検出部
１４ 発光効率色度記憶部
１５ 色度補正部

Claims (4)

1. 入力映像信号を表示する表示パネルと、
   表示パネルを照明するバックライトと、
   前記バックライトを駆動する電力の大きさを検出するバックライト電力検出部と、
   前記表示パネルの輝度を検出する輝度検出部と、
   発光効率と色度補正量とを対応付けて記憶する発光効率色度記憶部と、
   前記バックライト電力検出部の検出結果と前記輝度検出部の検出結果より発光効率を算出し、算出した発光効率に対応する色度補正量を前記発光効率色度記憶部から読み出し、前記表示パネルに表示される表示色度が目標色度に一致するように、前記入力映像信号の表示色度を補正する色度補正部と、
   を有することを特徴とする表示装置。
2. 入力映像信号を表示する表示パネルと、
   表示パネルを照明するバックライトと、
   前記バックライトを駆動する電力の大きさを検出するバックライト電力検出部と、
   前記表示パネルの輝度を検出する輝度検出部と、
   安定時の発光効率と、バックライト電力検出部の検出結果と輝度検出部の検出結果より算出される発光効率と、色度補正量とを対応付けて記憶する発光効率色度記憶部と、
   前記バックライト電力検出部の検出結果と前記輝度検出部の検出結果より発光効率を算出し、前記安定時の発光効率と前記算出した発光効率とに対応する色度補正量を前記発光効率色度記憶部から読み出し、前記表示パネルに表示される表示色度が目標色度に一致するように、ＬＵＴ（Ｌｏｏｋ ｕｐ Ｔａｂｌｅ）のデータを書き換えることで、前記入力映像信号の表示色度を補正する色度補正部と、
   を有することを特徴とする表示装置。
3. 表示パネルを照明するバックライトを駆動する電力の大きさを検出し、
   表示パネルの輝度を検出し、
   前記バックライトの電力の検出結果と前記輝度の検出結果より発光効率を算出し、算出した発光効率に対応する色度補正量を、発光効率と色度補正量とを対応付けて記憶する発光効率色度記憶部から読み出し、前記表示パネルに表示される表示色度が目標色度に一致するように、表示パネルに入力される入力映像信号の表示色度を補正する
   ことを特徴とする表示装置の色補正方法。
4. 表示パネルを照明するバックライトを駆動する電力の大きさを検出し、
   表示パネルの輝度を検出し、
   前記バックライトの電力の検出結果と前記輝度の検出結果より発光効率を算出し、安定時の発光効率と前記算出した発光効率とに対応する色度補正量を、安定時の発光効率と、バックライト電力検出部の検出結果と輝度検出部の検出結果より算出される発光効率と、色度補正量とを対応付けて記憶する発光効率色度記憶部から読み出し、前記表示パネルに表示される表示色度が目標色度に一致するように、ＬＵＴ（Ｌｏｏｋ ｕｐ Ｔａｂｌｅ）のデータを書き換えることで、表示パネルに入力される入力映像信号の表示色度を補正する
   ことを特徴とする表示装置の色補正方法。

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