JP6703185B2 - Ｌｅｄ表示装置およびその輝度補正方法 - Google Patents

Description

本発明はＬＥＤ装置およびその輝度補正方法に関し、特にマトリクス状に配置された複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）を点滅制御することにより映像情報を表示するＬＥＤ表示装置およびその輝度補正方法に関する。

ＬＥＤを用いて構成される表示装置は、ＬＥＤの技術発展と低コスト化により屋外、屋内の広告表示等に多く使用されている。これらのＬＥＤ表示装置はこれまで自然画およびアニメーションの動画像表示が主であった。近年は、画素ピッチの狭ピッチ化に伴い視認距離が短くなることで、会議室、監視用途などに使用されている。特に監視用途においては静止画に近いパソコン画像を表示することが多くなっている。しかし、ＬＥＤは点灯時間が長くなるにしたがって輝度が低下するため、画像の内容により各ＬＥＤの輝度低下率が異なり結果的に画素毎に輝度ばらつき及び色ばらつきが発生する。

上述した輝度ばらつきおよび色ばらつきを低減するために、ＬＥＤの表示部の輝度を検出し、輝度データを補正する方法が知られている。また、ＬＥＤの点灯時間を積算し、積算時間に応じてすでに測定された輝度補正係数をもとに輝度を補正する方法が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開平１１−１５４３７号公報 特開２００６−３３０１５８号公報

ＬＥＤの点灯時間の違いによって生じる輝度、色ばらつきについては、寿命試験などによりＬＥＤの輝度低下率をある程度予測することが可能である。しかしながら、ＬＥＤの製造ロットの違いによる特性の違いを予測することは難しい。また、実際のＬＥＤディスプレイの輝度を検出することにより補正の精度を向上させることができるが、輝度測定のための画像を表示させる必要があり、２４時間稼働のシステムにおいては運用を停止させる必要が生じてしまう。

運用を停止している時間はできる限り短いことが望まれるが、運用を停止する時間を短くすると、結果的に補正の精度が向上せず輝度ばらつき、色ばらつきが残存し、ＬＥＤ表示部の画質が低下する問題があった。また、画質の低下を解決するために新しいＬＥＤモジュールに交換する必要が生じるという問題があった。

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、各ＬＥＤ素子の特性のばらつきによる画質の低下を抑制するように各ＬＥＤ素子の輝度の補正を行うＬＥＤ表示装置およびその輝度補正方法の提供を目的とする。

本発明に係るＬＥＤ表示装置は、複数のＬＥＤ素子を備える表示モジュールを、少なくとも１つ備える表示部と、映像信号処理部から受ける映像信号に基づいて前記表示部に備わる前記複数のＬＥＤ素子を駆動する第１の駆動部と、表示部の温度を検出する第１の温度検出部と、ＬＥＤ素子と同等の測定用ＬＥＤ素子を少なくとも１つ備える第１のエージング表示部と、ＬＥＤ素子と同等の測定用ＬＥＤ素子を少なくとも１つ備える第２のエージング表示部と、第１のエージング表示部および第２のエージング表示部に備わる測定用ＬＥＤ素子を駆動する第２の駆動部と、第１のエージング表示部および第２のエージング表示部に備わる前記測定用ＬＥＤ素子の輝度を測定する輝度測定部と、第１のエージング表示部および第２のエージング表示部のそれぞれの温度を検出する第２の温度検出部と、表示部に備わる複数のＬＥＤ素子のそれぞれに関して、累積点灯時間を記憶する累積点灯時間記憶部と、第１のエージング表示部および第２のエージング表示部に備わる測定用ＬＥＤ素子の累積点灯時間と、輝度測定部の測定結果に基づく測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率との関係を記憶する輝度低下率記憶部と、表示部に備わる複数のＬＥＤ素子のそれぞれに関して、累積点灯時間記憶部および輝度低下率記憶部を参照して、輝度補正係数を算出する輝度補正係数算出部と、輝度補正係数に基づいて前記複数のＬＥＤ素子それぞれの輝度を補正するように第１の駆動部を制御する輝度補正部と、を備え、輝度補正係数算出部は、第１の温度検出部が検出した温度および第２の温度検出部が検出した温度に基づいて、表示部に備わる複数のＬＥＤ素子のそれぞれの輝度補正係数を補正する。

本発明に係る輝度補正方法は、ＬＥＤ表示装置の輝度補正方法であって、ＬＥＤ表示装置は、複数のＬＥＤ素子を備える表示モジュールを、少なくとも１つ備える表示部と、映像信号処理部から受ける映像信号に基づいて表示部に備わる複数のＬＥＤ素子を駆動する第１の駆動部と、第１の温度検出部と、ＬＥＤ素子と同等の測定用ＬＥＤ素子を少なくとも１つ備える第１のエージング表示部と、ＬＥＤ素子と同等の測定用ＬＥＤ素子を少なくとも１つ備える第２のエージング表示部と、第１のエージング表示部および第２のエージング表示部に備わる測定用ＬＥＤ素子を駆動する第２の駆動部と、輝度測定部と、第２の温度検出部と、累積点灯時間記憶部と、輝度低下率記憶部と、輝度補正係数算出部と、輝度補正部と、を備え、輝度補正方法は、（ａ）第１の温度検出部が、表示部の温度を検出する工程と、（ｂ）輝度測定部が、第１のエージング表示部および第２のエージング表示部に備わる測定用ＬＥＤ素子の輝度を測定する工程と、（ｃ）第２の温度検出部が、第１のエージング表示部および第２のエージング表示部のそれぞれの温度を検出する工程と、（ｄ）累積点灯時間記憶部が、表示部に備わる複数のＬＥＤ素子のそれぞれに関して、累積点灯時間を記憶する工程と、（ｅ）輝度低下率記憶部が、第１のエージング表示部および第２のエージング表示部に備わる測定用ＬＥＤ素子の累積点灯時間と、輝度測定部の測定結果に基づく測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率との関係を記憶する工程と、（ｆ）輝度補正係数算出部が、表示部に備わる複数のＬＥＤ素子のそれぞれに関して、累積点灯時間記憶部および輝度低下率記憶部（を参照して、輝度補正係数を算出する工程と、（ｇ）輝度補正部が、輝度補正係数に基づいて複数のＬＥＤ素子それぞれの輝度を補正するように第１の駆動部を制御する工程と、（ｈ）輝度補正係数算出部が、第１の温度検出部が検出した温度および第２の温度検出部が検出した温度に基づいて、表示部に備わる複数のＬＥＤ素子のそれぞれの輝度補正係数を補正する工程と、を備える。

本発明に係るＬＥＤ表示装置およびその輝度補正方法によれば、表示部と、第１、第２のエージング表示部との温度差による輝度低下率の差異を考慮して、輝度補正係数が補正される。従って、表示部に備わる複数のＬＥＤ素子のそれぞれに関して、極めて精度の高い輝度補正が可能となる。従って、長期の運用において表示部の輝度の均一性および色均一性を維持することが可能となる。さらに、本発明に係るＬＥＤ表示装置およびその輝度補正方法においては、第１、第２のエージング表示部が配置される。これにより、どちらかのエージング表示部が故障しても、もう一方のエージング表示部から得られる正確な輝度低下率および温度を利用することによって、表示部の輝度補正を正しく行うことができる。従って、長期運用において表示部の輝度を安定して均一に保つことができる。

この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによってより明白となる。

実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置の機能ブロック図である。 実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置の表示部周辺の詳しいブロック図である。 実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置の第１のエージング表示部および第２のエージング表示部周辺の詳しいブロック図である。 実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置のハードウェア構成図である。 実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置の駆動方式を説明する図である。 緑色のＬＥＤ素子の累積点灯時間と輝度低下率の関係を示す図である。 実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置の輝度低下率記憶部に記憶される測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率を示す図である。 実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置の温度補正関数を示す図である。 実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置の輝度補正動作を示すフローチャートである。 実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置の輝度補正動作を示す図である。 実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置の輝度補正動作の別の例を示す図である。 実施の形態２に係るＬＥＤ表示装置の輝度低下率記憶部に記憶される測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率を示す図である。 実施の形態３に係るＬＥＤ表示装置の表示部周辺の詳しいブロック図である。

＜実施の形態１＞
＜構成＞
図１は、本実施の形態１におけるＬＥＤ表示装置１００の機能ブロック図である。また、図２は、表示部１０周辺のより詳しいブロック図である。図３は、第１、第２のエージング表示部２１，２２周辺のより詳しいブロック図である。

図１に示すように、ＬＥＤ表示装置１００は、表示部１０、第１の駆動部５、第１の温度検出部３１、第１、第２のエージング表示部２１，２２、第２の駆動部８、輝度測定部９、第２の温度検出部３２、輝度低下率記憶部１１、累積点灯時間記憶部６、輝度補正係数算出部１２および輝度補正部４を備える。

表示部１０に備わる表示モジュールは、Ｍ行Ｎ列のマトリクス状に配置された複数の単位画素を備える。Ｍ行Ｎ列とは、例えば図２に示すように４行４列であるがこれに限定されない。各単位画素には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３個のＬＥＤ素子が配置されている。第１の温度検出部３１は、表示部１０に備わる各ＬＥＤ素子の温度を個別に検出する。第１の温度検出部３１が検出した温度は温度記憶部４１に記憶される。

なお、本実施の形態１では、表示部１０が表示モジュールを１個備える構成としているが、大画面を構成するために表示モジュールを複数備える構成としてもよい。表示モジュールを複数備える構成は実施の形態３で説明する。

第１の駆動部５は、映像信号処理部３から受信した映像信号に基づいて表示部１０に備わる複数のＬＥＤ素子を駆動する。映像信号処理部３の入力端子２にはＬＥＤ表示装置１００の外部から映像信号が入力される。映像信号処理部３は、外部から入力された映像信号に対して、表示に必要な領域を選択する処理、ガンマ補正処理などを行う。

累積点灯時間記憶部６に格納されるデータは、表示部１０に備わる各ＬＥＤ素子が点灯した時間の累積であって、一定の単位時間ごとに累積される。例えば、単位時間が１時間でデューティ比１０％の輝度の点灯であれば、１時間ごとに０．１時間の点灯時間が、累積点灯時間記憶部６に格納されることになる。ここで、デューティ比は、単位時間ごとに取得したものを用いてもよい。また、単位時間における平均のデューティ比であってもよい。デューティ比による電流制御方法については後述する。

第１、第２のエージング表示部２１，２２のそれぞれは、例えば図３に示すように２行２列に配置された４個の単位画素を備える。各単位画素には、赤、緑、青の測定用ＬＥＤ素子が１つずつ配置されている。なお、第１、第２のエージング表示部２１，２２のそれぞれは、少なくとも１個の単位画素を備えればよいが、単位画素を複数備える構成とすることにより、測定用ＬＥＤ素子において測定される輝度、温度の測定値が増える。従って、測定値の平均をとることにより、測定値のばらつきを抑えることが可能になる。

また、各色の測定用ＬＥＤ素子は、表示部１０に設けられている各色ＬＥＤ素子と同等のＬＥＤ素子であるとする。ここで、同等のＬＥＤ素子とは、同じ仕様で製造されたＬＥＤ素子を意味する。なお、表示部１０に備わるＬＥＤ素子と、第１、第２のエージング表示部２１，２２のそれぞれに備わる測定用ＬＥＤ素子とは、同じ製造ロットであるのが望ましい。

第２の温度検出部３２は、第１のエージング表示部２１用の温度検出部３２１と、第２のエージング表示部２２用の温度検出部３２２とを備える。温度検出部３２１は、第１のエージング表示部２１に備わる各測定用ＬＥＤ素子の温度を個別に検出する。また、温度検出部３２２は、第２のエージング表示部２２に備わる各測定用ＬＥＤ素子の温度を個別に検出する。第２の温度検出部３２が検出した温度は温度記憶部４２に記憶される。

輝度測定部９は、第１のエージング表示部２１用の輝度測定部９１と、第２のエージング表示部２２用の輝度測定部９２とを備える。輝度測定部９１は、第１のエージング表示部２１に備わる測定用ＬＥＤ素子の輝度を測定する。輝度測定部９２は、第２のエージング表示部２２に備わる測定用ＬＥＤ素子の輝度を測定する。第２の駆動部８は、第１、第２のエージング表示部２１，２２のそれぞれに備わる測定用ＬＥＤ素子を駆動する。

輝度低下率記憶部１１は、測定用ＬＥＤ素子の累積点灯時間と、輝度測定部９の測定結果に基づく測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率との関係を記憶する。なお、輝度低下率記憶部１１は、第１、第２のエージング表示部２１，２２の両方に対して上記関係を記憶する。

輝度補正係数算出部１２は、表示部１０に備わるＬＥＤ素子のそれぞれに関して、累積点灯時間記憶部６および輝度低下率記憶部１１を参照して、輝度補正係数を算出する。輝度補正係数の算出方法については後述する。

輝度補正係数算出部１２はさらに、第１の温度検出部３１が検出した温度および第２の温度検出部３２が検出した温度に基づいて、表示部１０に備わるＬＥＤ素子のそれぞれに関して、輝度補正係数を補正する。補正方法については後述する。輝度補正部４は、輝度補正係数算出部１２が算出した輝度補正係数に従って映像信号処理回路部３の出力を補正する。

なお、後述するように、輝度補正係数算出部１２は、第１、第２のエージング表示部２１，２２が正常か故障しているかの判定を行い、正常なエージング表示部の輝度低下率および温度を参照して、輝度補正係数を算出する。第１、第２のエージング表示部２１，２２の両方とも正常な場合は、輝度補正係数算出部１２は、例えば第１のエージング表示部２１の輝度低下率および温度を参照して輝度補正係数を算出する。なお、第１、第２のエージング表示部２１，２２の両方とも正常な場合に、輝度補正係数算出部１２は第１、第２のエージング表示部２１，２２のそれぞれを参照して、２通りの輝度補正係数を算出してもよい。この場合、輝度補正部４が行う輝度補正には、どちらか一方の輝度補正係数が用いられる。

なお、本明細書において、以降では第１表示部１０に備わるＬＥＤ素子を単にＬＥＤ素子と記載する。

図４は、ＬＥＤ表示装置１００のハードウェア構成図である。図４に示すように、ＬＥＤ表示装置１００は、入力インターフェースＨＷ１、処理回路ＨＷ２、メモリＨＷ３、記憶装置ＨＷ４、第１の駆動回路ＨＷ５、表示装置ＨＷ６、第１の温度検出装置ＨＷ７、第２の駆動回路ＨＷ８、第１のエージング表示装置ＨＷ９、第２のエージング表示装置ＨＷ１０、輝度測定装置ＨＷ１１および第１の温度検出装置ＨＷ１２を備える。また、上記各構成要素はバスで相互に接続されている。

映像信号処理部３、輝度補正係数算出部１２、輝度補正部４は処理回路ＨＷ２により実現される。処理回路ＨＷ２は、専用のハードウェアであってもよい。また、処理回路ＨＷ２はメモリＨＷ３に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰともいう）であってもよい。

処理回路ＨＷ２が専用のハードウェアである場合、処理回路ＨＷ２は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらを組み合わせたものが該当する。映像信号処理部３、輝度補正係数算出部１２、輝度補正部４の各部の機能それぞれを個別に設けた処理回路ＨＷ２で実現してもよいし、各部の機能をまとめて１つの処理回路ＨＷ２で実現してもよい。

処理回路ＨＷ２がＣＰＵの場合、映像信号処理部３、輝度補正係数算出部１２、輝度補正部４の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアやファームウェアはプログラムとして記述され、メモリＨＷ３に格納される。処理回路ＨＷ２は、メモリＨＷ３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。また、これらのプログラムは、映像信号処理部３、輝度補正係数算出部１２、輝度補正部４の手順や方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリＨＷ３とは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリや、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等が該当する。

なお、映像信号処理部３、輝度補正係数算出部１２、輝度補正部４の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

第１の駆動部５は第１の駆動回路ＨＷ５により実現される。第１の駆動回路ＨＷ５は、専用のハードウェアであってもよい。また、第１の駆動回路ＨＷ５はメモリＨＷ３に格納されるプログラムを実行するＣＰＵであってもよい。

第１の駆動回路ＨＷ５が専用のハードウェアである場合、第１の駆動回路ＨＷ５は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらを組み合わせたものが該当する。第１の駆動回路ＨＷ５がＣＰＵの場合、第１の駆動部５の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアやファームウェアはプログラムとして記述され、メモリＨＷ３に格納される。第１の駆動回路ＨＷ５は、メモリＨＷ３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、第１の駆動部５の機能を実現する。

第２の駆動部８は第２の駆動回路ＨＷ８により実現される。第２の駆動回路ＨＷ８は、専用のハードウェアであってもよい。また、第２の駆動回路ＨＷ８はメモリＨＷ３に格納されるプログラムを実行するＣＰＵであってもよい。

第２の駆動回路ＨＷ８が専用のハードウェアである場合、第２の駆動回路ＨＷ８は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらを組み合わせたものが該当する。第２の駆動回路ＨＷ８がＣＰＵの場合、第２の駆動部８の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアやファームウェアはプログラムとして記述され、メモリＨＷ３に格納される。第２の駆動回路ＨＷ８は、メモリＨＷ３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、第２の駆動部８の機能を実現する。

表示部１０は表示装置ＨＷ６により実現される。表示装置ＨＷ６の構成は上述した表示部部１０の構成に相当する。第１のエージング表示部２１は第１のエージング表示装置ＨＷ９により実現される。第１のエージング表示装置ＨＷ９の構成は上述した第１のエージング表示部２１の構成に相当する。第２のエージング表示部２２は第２のエージング表示装置ＨＷ１０により実現される。第１のエージング表示装置ＨＷ１０の構成は上述した第２のエージング表示部２２の構成に相当する。

輝度測定部９は、輝度測定装置ＨＷ１１により実現される。後述するように輝度測定装置ＨＷ１１は、測定用ＬＥＤ素子の個数分のフォトダイオードを備える。可視域の波長を計測可能なフォトダイオードを用いることで、各色の測定用ＬＥＤ素子の輝度を測定することが可能である。

第１、第２の温度検出部３１，３２のそれぞれは第１の温度検出装置ＨＷ７，ＨＷ１２により実現される。第１、第２の温度検出装置は、例えば熱電対により各ＬＥＤ素子の温度を検出する。又、第１の温度検出装置ＨＷ７は各ＬＥＤ素子の順電圧を測定することにより、各ＬＥＤ素子の温度を推定しても良い。第２の温度検出装置ＨＷ１２も第１の温度検出装置ＨＷ７と同様である。

累積点灯時間記憶部６、輝度低下率記憶部１１、および温度記憶部４１，４２は、記憶装置ＨＷ４により実現される。記憶装置ＨＷ４は、例えば不揮発性のメモリである。また、映像信号処理部３の入力端子２は入力インターフェースＨＷ１により実現される。

表示部１０に備わる各ＬＥＤ素子は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式で駆動される。図５はＰＷＭ駆動の一例を示す図である。図５（ａ）に示すように、各ＬＥＤ素子は、映像信号の１フレーム期間の周期に同期したパルスを印加されることで駆動される。パルス幅は１フレーム期間よりも短くなる。映像信号１フレームに対するパルス幅の比をデューティ比と呼ぶ。図５（ｂ）は８５％のデューティ比で駆動する場合を示す。また、図５（ｃ）は８０％のデューティ比で駆動する場合を示す。より大きい（小さい）デューティ比でＬＥＤ素子を駆動することにより、ＬＥＤ素子の輝度を増大（減少）させることができる。パルス幅はＰＷＭ基本周期にデューティ比を乗じることで求められる。

図６は、緑色のＬＥＤ素子の累積点灯時間と輝度低下率の関係を示す図である。図６に示されるように、ＬＥＤ素子の輝度は累積点灯時間とともに低下する。また、一般的にＬＥＤ素子の輝度低下率は、図６に示すように、ＬＥＤの製造ロットおよびＢＩＮコードの違いによってばらつきが生じ易い。従来、輝度低下率は事前の測定によって求めるが、本実施の形態１では第１、第２のエージング表示部２１，２２を設けて、輝度低下率を実時間で計測するように構成されている。

第２の駆動部８は、表示部１０における最大デューティ比で測定用ＬＥＤ素子を駆動する。つまり、第２の駆動部８には、最大のデューティ比の表示パターンが駆動データ生成部７から入力され、この表示パターンに基づいて第２の駆動部８が第１、第２のエージング表示部２１，２２を駆動する。ここで、表示部１０における最大のデューティ比とは、表示部１０に備わる各ＬＥＤ素子が駆動されるデューティ比のうちの最大のデューティ比である。

例えば、表示部１０における最大デューティ比が１００％であれば第１、第２のエージング表示部２１，２２に備わる測定用ＬＥＤ素子も１００％のデューティ比で駆動される。これにより、第１、第２のエージング表示部２１，２２のそれぞれに備わる測定用ＬＥＤ素子の累積点灯時間を、表示部１０に備わる全てのＬＥＤ素子の累積点灯時間以上とすることが可能となる。

図７は、第１、第２のＬＥＤエージング表示部２１、２１の累積点灯時間と輝度低下率の関係を示した図である。輝度測定部９は実時間において各色の測定用ＬＥＤ素子の輝度を測定して、輝度低下率を輝度低下率記憶部１１に記憶させる。この結果として、図７に示すように、輝度低下率記憶部１１には、現在時刻までの各色の測定用ＬＥＤ素子の累積点灯時間と輝度低下率の関係が記憶される。図７において、赤、緑、青の測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率は累積点灯時間ｔの関数としてそれぞれｋｒ（ｔ）、ｋｇ（ｔ）、ｋｂ（ｔ）で示される。

また、ＬＥＤの累積点灯時間に対する輝度低下率は、一般的には駆動時の温度も影響する。従って、表示部１０に備わるＬＥＤ素子の温度と、第１のエージング表示部２１又は第２のエージング表示部２２に備わる測定用ＬＥＤ素子の温度との差異を考慮することによって、より精度の高い輝度補正を実現することができる。

表示部１０に備わるある画素における赤色、緑色、青色のＬＥＤ素子の温度をそれぞれ、ｔｒ、ｔｇ、ｔｂとする。また、第１のエージング表示部２１又は第２のエージング表示部２２に備わる赤色、緑色、青色の測定用ＬＥＤ素子の温度をそれぞれ、ｔｒｅ，ｔｇｅ，ｔｂｅとする。各色のＬＥＤ素子と各色の測定用ＬＥＤ素子との温度差異Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂは式（１）で表される。

図８は、赤、緑、青のＬＥＤ素子のそれぞれに関する温度補正関数ｒα（ｔ）、ｇα（ｔ）、ｂα（ｔ）を示す図である。温度補正関数ｒα（ｔ）は、温度の異なる２つの赤色のＬＥＤ素子の輝度低下率の差異の累積点灯時間に対する変化を示す関数である。ｇα（ｔ）、ｂα（ｔ）についても同様である。例えば、図８に示すように、累積点灯時間が１０Ｋ時間の時に、温度の異なる２つの赤色のＬＥＤ素子の間で、輝度低下率の差が１５％生じることがわかる。

ここで、ｒα１、ｇα１、ｂα１をそれぞれ、各色のＬＥＤ素子に関する温度差異の閾値とする。例えば、赤色のＬＥＤ素子に関して、Ｔｒ≧ｒα１の場合は、温度差異による輝度低下率への影響があり、Ｔｒ＜ｒα１の場合は、温度差異による輝度低下率への影響は無視できるとする。同様に、緑色ＬＥＤ素子に関して、Ｔｇ≧ｇα１の場合は、温度差異による輝度低下率への影響があり、Ｔｇ＜ｇα１の場合は、温度差異による輝度低下率への影響は無視できるとする。同様に、青色ＬＥＤ素子に関して、Ｔｂ≧ｂα１の場合は、温度差異による輝度低下率への影響があり、Ｔｂ＜ｂα１の場合は、温度差異による輝度低下率への影響は無視できるとする。

温度差異による輝度低下率への影響がある場合は、図８に示した温度補正関数ｒα（ｔ）、ｇα（ｔ）、ｂα（ｔ）を用いて各ＬＥＤ素子の輝度低下率を補正する。これによって、より精度良く輝度低下率を求めることが可能となる。

すなわち、例えば緑色のＬＥＤ素子と緑色の測定用ＬＥＤ素子の温度差がＴｇ≧ｇα１の状態で各ＬＥＤが駆動され続けると図６において１００Ｋ時間後には緑のＬＥＤはＬＥＤエージング表示部から算出される輝度値よりもさらに１５％輝度低下していると判断する。一方、Ｔｇ＜ｇα１の場合は緑のＬＥＤ素子の輝度低下率は、緑色の測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率と同じと判断する。

＜動作＞
以下で、本実施の形態１におけるＬＥＤ表示装置１００の輝度補正動作について詳細に説明する。図９は、ＬＥＤ表示装置１００の輝度補正動作を示すフローチャートである。輝度補正動作は輝度補正単位時間（例えば１００分）ごとに行われる。まず、輝度補正係数算出部１２は、前回輝度補正係数の算出を行ってから輝度補正単位時間が経過したかどうか判定を行う（ステップＳ１）。

単位稼働時間が経過していた場合、輝度補正係数算出部１２は累積点灯時間記憶部６を参照して、各色のＬＥＤ素子に対して最大累積点灯時間ｔｒｍａｘ、ｔｇｍａｘ、ｔｂｍａｘを検索する（ステップＳ２）。ここで、最大累積点灯時間ｔｒｍａｘは、表示部１０に備わる全ての赤色ＬＥＤ素子の累積点灯時間のうち、最大の累積点灯時間である。同様に、最大累積点灯時間ｔｇｍａｘは、表示部１０に備わる全ての緑色ＬＥＤ素子の累積点灯時間のうち、最大の累積点灯時間である。同様に、最大累積点灯時間ｔｂｍａｘは、表示部１０に備わる全ての青色ＬＥＤ素子の累積点灯時間のうち、最大の累積点灯時間である。

次に、輝度補正係数算出部１２は輝度低下率記憶部１１を参照して、第１、第２のエージング表示部２１，２２のそれぞれに関して正常か故障しているかの判定を行う（ステップＳ３）。輝度補正係数算出部１２は、第１のエージング表示部２１の輝度低下率ｋｒ（ｔ）、ｋｇ（ｔ）、ｋｇ（ｔ）に関して、各色のＬＥＤ素子の最大累積点灯時間ｔｒｍａｘ、ｔｇｍａｘ、ｔｂｍａｘに対応した輝度低下率ｋｒ（ｔｒｍａｘ）、ｋｇ（ｔｇｍａｘ）、ｋｂ（ｔｂｍａｘ）を求める。これらの輝度低下率が、前回輝度補正時の輝度低下率よりも閾値以上減少していた場合、第１のエージング表示部２１に不点灯となった測定用ＬＥＤ素子が存在するため、第１のエージング表示部２１が故障していると判定する。輝度補正係数算出部１２は、同様にして第２のエージング表示部２２に対して故障判定を行う。故障判定方法の詳細については後述する。

第１、第２のエージング表示部２１，２２が両方とも正常であった場合、輝度補正係数算出部１２は第１のエージング表示部２１に関する輝度低下率および温度測定結果を利用して、輝度補正係数の算出を行う。

一方、第１のエージング表示部２１と第２のエージング表示部２２のどちらかが故障していると判定された場合、正常なエージング表示部に関する輝度低下率および温度測定結果を利用して、輝度補正係数の算出を行う。

以降の説明では、特に記載しない限り、輝度補正係数算出部１２は第１のエージング表示部２１に関する輝度低下率および温度測定結果を利用して、輝度補正係数の算出を行うとする。

次に、輝度補正係数算出部１２は最大輝度低下率ｋｒｇｂを求める（ステップＳ４）。輝度補正係数算出部１２は、ｋｒ（ｔｒｍａｘ）、ｋｇ（ｔｇｍａｘ）、ｋｂ（ｔｂｍａｘ）のうち最も輝度低下率が大きいものを選んで最大輝度低下率ｋｒｇｂとする。つまり、最大輝度低下率ｋｒｇｂは以下の式（２）で示される。

次に、輝度補正係数算出部１２は最大輝度低下率ｋｒｇｂに基づいて、各ＬＥＤ素子に対して輝度補正係数ｈｒ、ｈｇ、ｇｂを算出する（ステップＳ５）。

次に、輝度補正係数算出部１２は、表示部１０の温度を記憶する温度記憶部４１と、第１、第２のエージング表示部２１，２２の温度を記憶する温度記憶部４２を参照する。温度差異による輝度低下への影響が有る場合は、図８に示した温度補正関数ｒα（ｔ）、ｇα（ｔ）、ｂα（ｔ）を用いて、ステップＳ５で算出した各ＬＥＤ素子の輝度補正係数ｈｒ、ｈｇ、ｈｂの温度誤差を補正する。そして、温度誤差が補正された輝度補正係数ｈｒ２、ｈｇ２、ｈｂ２を得る（ステップＳ６）。

次に、輝度補正部４は、輝度補正係数算出部１２が算出した補正された輝度補正係数に基づいて、各ＬＥＤ素子の輝度補正を実行する（ステップＳ７）。つまり、輝度補正部４は、第１の駆動部５を制御して、補正された輝度補正係数に基づいて各ＬＥＤ素子それぞれのデューティ比を補正させる。輝度補正係数に基づいてＬＥＤ素子のデューティ比を補正することで、ＬＥＤ素子の輝度を補正することができる。

各色のＬＥＤ素子の現在の輝度をそれぞれＲｐ、Ｇｐ、Ｂｐ、それぞれの累積点灯時間ｔにおける各色の輝度低下率をｋｒ（ｔ）、ｋｇ（ｔ）、ｋｂ（ｔ）、最大輝度低下率をｋｒｇｂ、輝度補正係数をｈｒ、ｈｇ、ｈｂとすると、各色のＬＥＤ素子の輝度補正後の輝度Ｒｃｏｍｐ、Ｇｃｏｍｐ、Ｂｃｏｍｐは以下の式（３）で示される。

式（３）における各色のＬＥＤ素子の現在輝度Ｒｐ、Ｇｐ、Ｂｐは、各色のＬＥＤ素子の初期輝度をＲ０、Ｇ０、Ｂ０とすると式（４）で示される。

式（４）を式（３）に代入すれば、各色のＬＥＤ素子の輝度補正後の輝度Ｒｃｏｍｐ、Ｇｃｏｍｐ、Ｂｃｏｍｐは式（５）で示される。式（５）に示されるように、各色のＬＥＤ素子の輝度補正後の輝度Ｒｃｏｍｐ、Ｇｃｏｍｐ、Ｂｃｏｍｐは、初期輝度Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０に対して最大輝度低下率ｋｒｇｂで統一的に補正されたものとなる。

以上のようにして、輝度補正係数算出部１２は、表示部１０に備わる各色のＬＥＤ素子の全てに対して輝度補正係数ｈｒ、ｈｇ、ｈｂを算出する。

次に、輝度補正係数算出部１２は、温度記憶部４１，４２を参照して、表示部１０に備わる各色のＬＥＤ素子の全てに対して、温度差異Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂを算出する。そして、輝度補正係数算出部１２は、温度差異による輝度低下率の誤差を温度補正関数ｇα（ｔ）、ｂα（ｔ）、ｒα（ｔ）により補正する。各色のＬＥＤ素子の輝度Ｒｃｏｍｐ、Ｇｃｏｍｐ、Ｂｃｏｍｐの温度誤差をさらに補正した輝度Ｒｃｏｍｐ２、Ｇｃｏｍｐ２、Ｂｃｏｍｐ２は式（６）で示される。つまり、温度誤差が補正された輝度補正係数ｈｒ２、ｈｇ２、ｈｂ２は式（７）で示される。

ここで、Ｔｒ≧ｒα１、Ｔｇ≧ｇα１、Ｔｂ≧ｂα１の場合は、温度差異による輝度低下率への影響があり、Ｔｒ＜ｒα１、Ｔｇ＜ｇα１、Ｔｂ＜ｂα１の場合は、温度差異による輝度低下率への影響が無視できるとする。つまり、補正係数、ｇα（ｔ）、ｂα（ｔ）、ｒα（ｔ）は、Ｔｒ≧ｒα１、Ｔｇ≧ｇα１、Ｔｂ≧ｂα１の場合のみ適用し、Ｔｒ＜ｒα１、Ｔｇ＜ｇα１、Ｔｂ＜ｂα１の場合は、式（６）および式（７）において、ｒα（ｔ）＝ｇα（ｔ）＝ｂα（ｔ）＝０とする。

以上説明したように、本実施の形態１では、表示部１３に備わる各ＬＥＤ素子の輝度を、最も輝度低下の大きいＬＥＤ素子の輝度に統一するように輝度補正を行ったが、図１１に示すように、各ＬＥＤ素子の輝度を上昇させて初期輝度を維持するように輝度補正を行ってもよい。この場合、各色のＬＥＤ素子の初期輝度Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０を最大輝度の例えば５０％に設定する。

輝度補正係数算出部１２は、各ＬＥＤ素子に対して累積点灯時間記憶部６および輝度低下率記憶部１１を参照することによって輝度低下率を求める。そして、輝度補正係数算出部１２は、各ＬＥＤ素子の輝度が初期輝度になるように、輝度補正係数を算出する。

各色のＬＥＤ素子の現在の輝度をそれぞれＲｐ、Ｇｐ、Ｂｐ、それぞれの累積点灯時間ｔにおける各色の輝度低下率をｋｒ（ｔ）、ｋｇ（ｔ）、ｋｂ（ｔ）、最大輝度低下率をｋｒｇｂ、輝度補正係数をｈｒ、ｈｇ、ｈｂとすると、各色のＬＥＤ素子の輝度補正後の輝度Ｒｃｏｍｐ、Ｇｃｏｍｐ、Ｂｃｏｍｐは以下の式（８）で示される。

式（４）を式（８）に代入すれば、各色のＬＥＤ素子の輝度補正後の輝度Ｒｃｏｍｐ、Ｇｃｏｍｐ、Ｂｃｏｍｐは式（９）で示される。式（９）に示されるように、各色のＬＥＤ素子の輝度補正後の輝度は、初期値に補正されたものとなる。

次に、輝度補正係数算出部１２は、温度記憶部４１，４２を参照して、表示部１０に備わる各色のＬＥＤ素子の全てに対して、温度差異Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂを算出する。そして、輝度補正係数算出部１２は、温度差異による輝度低下率の誤差を温度補正関数ｇα（ｔ）、ｂα（ｔ）、ｒα（ｔ）により補正する。各色のＬＥＤ素子の輝度Ｒｃｏｍｐ、Ｇｃｏｍｐ、Ｂｃｏｍｐの温度誤差をさらに補正した輝度Ｒｃｏｍｐ２、Ｇｃｏｍｐ２、Ｂｃｏｍｐ２は式（１０）で示される。つまり、温度誤差が補正された輝度補正係数ｈｒ２、ｈｇ２、ｈｂ２は式（１１）で示される。

なお、上述したように補正係数、ｇα（ｔ）、ｂα（ｔ）、ｒα（ｔ）は、Ｔｒ≧ｒα１、Ｔｇ≧ｇα１、Ｔｂ≧ｂα１の場合のみ適用し、Ｔｒ＜ｒα１、Ｔｇ＜ｇα１、Ｔｂ＜ｂα１の場合は、式（６）および式（７）において、ｒα（ｔ）＝ｇα（ｔ）＝ｂα（ｔ）＝０とする。

図９のステップ３における、第１、第２のエージング表示部２１，２２に対する故障判定方法を説明する。ここでは、第１のエージング表示部２１に対する故障判定を説明する。第１のエージング表示部２１に測定用ＬＥＤ素子が１個だけ備わっている場合、その測定用ＬＥＤ素子が不点灯となった場合に故障と判定する。第１のエージング表示部２１に測定用ＬＥＤ素子が複数備わっている場合は、１個の測定用ＬＥＤ素子が不点灯となり、他の測定用ＬＥＤ素子が点灯している状況も想定する必要がある。

例えば、第１のエージング表示部２１が測定用ＬＥＤ素子を４個備えるとすると、１個の測定用ＬＥＤ素子が不点灯となると、輝度測定部９が測定する輝度は、約２５％（＝１／４）低下する。従って、故障の判定に用いる輝度低下率の閾値を、１個の測定用ＬＥＤ素子の不点灯を判定出来る値（例えば２５％）以下にする。言い換えると、第１のエージング表示部２１に備わる測定用ＬＥＤ素子の個数をＮ個とすると、閾値は（１００−（（Ｎ−１）／Ｎ×１００））以下にすればよい。

なお、本実施の形態１では、各ＬＥＤ素子に対して算出された輝度補正係数に基づいて映像信号処理部３の出力を補正したが、補正する対象は映像信号処理部３の出力に限定されない。各ＬＥＤ素子の駆動信号のデューティ比又は駆動電流が補正係数に基づいて最終的に補正されていれば良い。

また、本実施の形態１では、第１、第２のエージング表示部２１，２２に備わる測定用ＬＥＤ素子は、表示部１０に備わるＬＥＤ素子と同等であると説明した。ＬＥＤ素子は製造ロットにより輝度、波長のばらつきが変化する。またＬＥＤ素子は輝度、波長などによりＢＩＮコードなどにより分類されている。輝度低下率の補正の精度を向上させるために、表示部１０に備わるＬＥＤ素子と、第１、第２のエージング表示部２１，２２に備わる測定用ＬＥＤ素子とは、同一の製造ロットおよび同一のＢＩＮコードであることが好ましい。

また、本実施の形態１では、温度補正関数ｒα（ｔ）、ｇα（ｔ）、ｂα（ｔ）を予め定めておき、温度差異による輝度低下率への影響が有る場合に補正を行った。温度差異が小さい場合の温度補正関数ｒα１（ｔ）、ｇα１（ｔ）、ｂα１（ｔ）と、温度差異が小さい場合の温度補正関数ｒα２（ｔ）、ｇα２（ｔ）、ｂα２（ｔ）とを予め定めておくことにより、より精度の高い補正が可能となる。例えば、小さい閾値ｒα１、ｇα１、ｂα１と大きい閾値ｒα２、ｇα２、ｂα２を設定しておきＴｒ＜ｒα１、Ｔｇ＜ｇα１、Ｔｂ＜ｂα１の場合、温度差異による影響が無視できるとする。ｒα１≦Ｔｒ＜ｒα２、ｇα１≦Ｔｇ＜ｇα２、ｂα１≦Ｔｂ＜ｂα２の場合、温度補正関数ｒα１（ｔ）、ｇα１（ｔ）、ｂα１（ｔ）を用いて輝度低下率の補正を行う。Ｔｒ≧ｒα２、Ｔｇ≧ｇα２、Ｔｂ≧ｂα２の場合、温度補正関数ｒα２（ｔ）、ｇα２（ｔ）、ｂα２（ｔ）を用いて輝度低下率の補正を行う。このように、温度差異の大小に応じて、複数の温度補正関数を用いて補正を行うことにより、より高精度に温度差異による輝度低下率の差を補正することが可能となる。

また、本実施の形態１では、表示部１０に備わるＬＥＤ素子のそれぞれについて、温度差異と閾値の比較を行って温度補正関数による補正を行うか否かの判定を行ったが、表示部１０の表示領域を予め複数の領域に分割しておいて、各領域ごとに判定を行ってもよい。つまり、各領域の代表のＬＥＤ素子について、温度差異と閾値の比較を行って温度補正関数による補正を行うか否かの判定を行い、その判定結果を、その領域に配置された全てのＬＥＤ素子に適用してもよい。表示部１０の表示領域の分割パターンは、表示領域におけるＬＥＤ素子の温度勾配を参照して決定するのが良い。

また、本実施の形態１のＬＥＤ表示装置１００は２つのエージング表示部（即ち第１、第２のエージング表示部２１，２２）を備える構成としたが、不慮の故障を想定して、例えば３つのエージング表示部を備える構成としてもよい。３つ以上エージング表示部を備える構成とすることで、ＬＥＤ表示装置１００のエージング表示部の故障に対する信頼性をさらに向上させることが可能である。

また、本実施の形態１では、映像信号処理部３、輝度補正係数算出部１２、輝度補正部４、累積点灯時間記憶部６および第１、第２のエージング表示部２１，２２を、表示部１０に備わる表示モジュールの外部に設けることで、本発明を既存の表示モジュールに適用することが可能となる。なお、これら各部を表示モジュール内に設けることも可能である。

＜効果＞
本実施の形態１におけるＬＥＤ表示装置１００は、複数のＬＥＤ素子を備える表示モジュールを、少なくとも１つ備える表示部１０と、映像信号処理部３から受ける映像信号に基づいて表示部１０に備わる複数のＬＥＤ素子を駆動する第１の駆動部５と、表示部１０の温度を検出する第１の温度検出部３１と、ＬＥＤ素子と同等の測定用ＬＥＤ素子を少なくとも１つ備える第１のエージング表示部２１と、ＬＥＤ素子と同等の測定用ＬＥＤ素子を少なくとも１つ備える第２のエージング表示部２２と、第１のエージング表示部２１および第２のエージング表示部２２に備わる測定用ＬＥＤ素子を駆動する第２の駆動部８と、第１のエージング表示部２１および第２のエージング表示部２２に備わる測定用ＬＥＤ素子の輝度を測定する輝度測定部９と、第１のエージング表示部２１および第２のエージング表示部２２のそれぞれの温度を検出する第２の温度検出部３２と、表示部１０に備わる複数のＬＥＤ素子のそれぞれに関して、累積点灯時間を記憶する累積点灯時間記憶部６と、第１のエージング表示部２１および第２のエージング表示部２２に備わる測定用ＬＥＤ素子の累積点灯時間と、輝度測定部９の測定結果に基づく測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率との関係を記憶する輝度低下率記憶部１１と、表示部１０に備わる複数のＬＥＤ素子のそれぞれに関して、累積点灯時間記憶部６および輝度低下率記憶部１１を参照して、輝度補正係数を算出する輝度補正係数算出部１２と、輝度補正係数に基づいて複数のＬＥＤ素子それぞれの輝度を補正するように第１の駆動部５を制御する輝度補正部４と、を備え、輝度補正係数算出部１２は、第１の温度検出部３１が検出した温度および第２の温度検出部３２が検出した温度に基づいて、表示部１０に備わる複数のＬＥＤ素子のそれぞれの輝度補正係数を補正する。

本実施の形態１におけるＬＥＤ表示装置１００は画像などを表示する表示部１０とは別に、エージング表示部（第１、第２のエージング表示部２１，２２）を備える。そして、エージング表示部に配置された測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率が実時間で計測される。表示部１０に備わる各ＬＥＤ素子の累積点灯時間における測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率を参照することで、各ＬＥＤ素子の輝度低下率を求めることが可能である。そして、各ＬＥＤ素子の輝度低下率に基づいて輝度補正係数を算出することにより、各ＬＥＤ素子の輝度を均一に保つことが可能である。本実施の形態１ではさらに、表示部１０と、エージング表示部との温度差による輝度低下率の差異を考慮して、輝度補正係数が補正される。従って、表示部１０が備える複数のＬＥＤ素子のそれぞれに関して極めて精度の高い輝度補正が可能となるため、長期の運用において表示部１０の輝度の均一性および色均一性を維持することが可能となる。

また、エージング表示部を１つだけ配置した場合、エージング表示部の故障により、測定用ＬＥＤ素子の不点灯又は輝度の著しい低下が発生すると、エージング表示部から正確な輝度低下率を得ることができなる。従って、表示部１０の輝度補正を正しく行うことができなくなる。そこで、本実施の形態１では、第１、第２のエージング表示部２１，２２を配置する。これにより、どちらかのエージング表示部が故障しても、もう一方のエージング表示部から得られる正確な輝度低下率および温度を利用することによって、表示部１０の輝度補正を正しく行うことができる。従って、長期運用において表示部１０の輝度を安定して均一に保つことができる。

また、本実施の形態１におけるＬＥＤ表示装置１００において、輝度補正係数算出部１２は、輝度低下率記憶部１１を参照することによって、第１のエージング表示部２１と第２のエージング表示部２２のそれぞれについて故障を検出し、輝度補正係数算出部１２は、故障を検出した場合、輝度低下率記憶部１１および第２の温度検出部３２に関して正常なエージング表示部に関する情報を参照して、輝度低下率を求める。

従って、どちらかのエージング表示部が故障しても、もう一方のエージング表示部から得られる正確な輝度低下率を利用することによって、表示部１０の輝度補正を正しく行うことができる。従って、長期運用において表示部１０の輝度を安定して均一に保つことができる。

また、本実施の形態１におけるＬＥＤ表示装置１００において、輝度補正係数算出部１２は、第１の温度検出部３１が検出した温度および第２の温度検出部３２が検出した温度を参照して、予め定められた温度補正関数ｒα（ｔ）、ｇα（ｔ）、ｂα（ｔ）に基づいて輝度補正係数を補正する。従って、温度補正関数を予め定めておくことにより、温度補正関数を用いて温度差による輝度低下率の差異を精度良く補正することが可能である。

また、本実施の形態１におけるＬＥＤ表示装置１００において、温度補正関数ｒα（ｔ）、ｇα（ｔ）、ｂα（ｔ）は、ＬＥＤ素子と同等の２つのＬＥＤ素子の温度差が予め定められた温度以上の場合における、累積点灯時間に対する輝度低下率の差を表す関数である。

従って、本実施の形態１においては、ＬＥＤ素子と測定用ＬＥＤ素子との温度差が予め定められた温度未満の場合は、温度差による輝度低下率の差異が無視できるとみなして温度補正関数による補正を行わない。これにより、輝度補正係数算出部１２の演算処理を軽減することが可能である。

また、本実施の形態１におけるＬＥＤ表示装置１００において、輝度補正係数算出部１２は、複数のＬＥＤ素子のうち、輝度低下率が最も大きいＬＥＤ素子の輝度を基準として、全てのＬＥＤ素子それぞれの輝度補正係数を算出する。

本実施の形態１によれば、図１０に示す通り、表示部１３に備わる各ＬＥＤ素子の輝度は、最も輝度低下の大きいＬＥＤ素子の輝度に統一され、表示部１０として、輝度均一性、ホワイトバランスを保つことができるため、輝度のばらつきが改善される。最も輝度低下の大きいＬＥＤ素子の輝度に統一する輝度補正方式は、初期の輝度を高く取れる利点がある。また、従来、表示部１０の輝度を輝度センサで常時計測する場合は、輝度センサにより表示部の表示画像が遮られる等の問題があった。一方、本実施の形態１によれば、表示部１０とは別に、輝度測定用に第１、第２のエージング表示部２１，２２を配置する。従って、表示部１０の表示を輝度センサによって遮ることなく、常時ＬＥＤ素子の経時変化を検出することができる。

また、本実施の形態１におけるＬＥＤ表示装置１００において、輝度補正係数算出部１２は、表示部１０に備わる複数のＬＥＤ素子のそれぞれが予め設定された輝度を維持するように、輝度補正係数を算出してもよい。

この輝度補正係数の算出方法によれば、例えば、初期輝度を予め５０％に設定しておくことにより、初期輝度は低くなるものの運用中の輝度を一定に維持することができる。従って、ＬＥＤ表示装置１００の長期運用において、表示部１０の表示画像の輝度が徐々に低下することを防止することが可能である。

＜実施の形態２＞
図１２は、緑色のＬＥＤ素子を異なるデューティ比で駆動した場合の輝度低下率を示す図である。図１２に示すように、デューティ比が大きくなるほど、輝度低下率も大きくなる。

実施の形態１では、表示部１０における最大デューティ比と同じデューティ比で測定用ＬＥＤ素子が駆動されるとした。本実施の形態２では、第１、第２のエージング表示部２１，２２のそれぞれは、複数の測定用ＬＥＤ素子を備え、各ＬＥＤ素子は互いに異なるデューティ比で駆動されるとする。例えば、図１２に示すように、複数の測定用ＬＥＤ素子のそれぞれは、１００％、７５％、５０％、２５％のデューティ比で駆動される。

例えば、緑色のＬＥＤ素子の最大累積点灯時間ｔｇｍａｘが５０Ｋであり、輝度低下率記憶部１１には緑色の測定用ＬＥＤ素子に関して、図１２に示す輝度低下率が記憶されているとする。この場合、輝度補正係数算出部１２は、輝度低下率記憶部１１を参照して、複数のデューティ比のうち、最大累積点灯時間（即ち５０Ｋ）に最も近い累積点灯時間を有するデューティ比を探す。図１２においては、５０％のデューティ比が該当する。従って、輝度補正係数算出部１２は５０％のデューティ比の輝度低下率を参照して、輝度低下率（ｋｇ（ｔｇｍａｘ））を得る。

本実施の形態２において、測定用ＬＥＤ素子の駆動方法および輝度低下率ｋｒ（ｔｒｍａｘ）、ｋｇ（ｔｇｍａｘ）、ｋｂ（ｔｂｍａｘ）の求め方以外は実施の形態１と同じため、説明を省略する。

＜効果＞
本実施の形態２におけるＬＥＤ表示装置１００において、第１のエージング表示部２１と第２のエージング表示部２２の少なくとも一方は、複数の測定用ＬＥＤ素子を備え、第２の駆動部８は、複数の測定用ＬＥＤ素子のそれぞれを互いに異なるデューティ比で駆動し、輝度低下率記憶部１１は、複数の測定用ＬＥＤ素子の累積点灯時間と、輝度測定部９の測定結果に基づく測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率との関係を、デューティ比ごとに記憶し、輝度補正係数算出部１２は、ＬＥＤ素子の累積点灯時間に最も近い測定用ＬＥＤ素子の累積点灯時間の輝度低下率を参照することによって、ＬＥＤ素子の前記輝度低下率を求める。

複数の測定用ＬＥＤ素子のそれぞれを互いに異なるデューティ比で駆動することにより、輝度補正係数算出部１２は、ＬＥＤ素子の駆動条件により近いデューティ比で駆動された測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率を参照することが可能となる。従って、輝度補正係数算出部１２は、より精度良く輝度低下率を求めることが可能となる。

＜実施の形態３＞
図１３は、本実施の形態３におけるＬＥＤ表示装置１００の表示部１０周辺の詳しいブロック図である。実施の形態１においては、表示部１０は１つの表示モジュールを備える構成とした。一方、本実施の形態３においては、図１３に示すように、表示部１０が複数の表示モジュールを備える構成とする。複数の表示モジュールが組み合わされて１つの画面が構成される。

本実施の形態３において、第１の駆動部５は、輝度補正部４から入力される映像信号から各表示モジュールに対応する領域を選択し、各表示モジュールを駆動する。複数の表示モジュールは例えばデイジーチェーン状に接続されている。また、第１の温度検出部３１は、各表示モジュールに備わる複数のＬＥＤ素子の温度を個別に検出する。

実施の形態１においては、表示部１０は、１つの表示モジュールを備え、例えば図１に示すように、表示モジュールは赤、緑、青色のＬＥＤ素子をそれぞれ１６個、合計で４８個のＬＥＤ素子を備える構成とした。この場合、輝度補正係数算出部１２は４８個のＬＥＤ素子それぞれに関して輝度補正係数を算出する。

本実施の形態３においては、表示部１０は、例えば図１３に示すように、４個の表示モジュールを備える。各表示モジュールは４８個のＬＥＤ素子を備えるため、表示部１０は合計で１９２個のＬＥＤ素子を備える。この場合、輝度補正係数算出部１２は１９２個のＬＥＤ素子それぞれに関して輝度補正係数を算出する。本実施の形態３における輝度補正係数の算出方法は実施の形態１と同様である。輝度補正係数により各ＬＥＤ素子の輝度が補正された結果、複数の表示モジュールに備わる全てのＬＥＤ素子のそれぞれの輝度が互いに等しくなる。

つまり、表示部１０が何個の表示モジュールで構成されるかに関わらず、輝度補正係数算出部１２は表示部１０に備わる全てのＬＥＤ素子に関して輝度補正係数を算出する。本実施の形態３において、表示部１０が備える表示モジュールの個数以外の構成は、実施の形態１と同じため、説明を省略する。

＜効果＞
本実施の形態３におけるＬＥＤ表示装置１００において、表示部１０は複数の表示モジュールを備え、複数の表示モジュールが組み合わされて１つの画面が構成され、第１の温度検出部３１は、複数の表示モジュールのそれぞれの温度を検出し、輝度補正係数算出部１２は、複数の表示モジュールに備わる全ての前記ＬＥＤ素子のそれぞれの輝度が互いに等しくなるように輝度補正係数を算出する。

従って、表示部１０は複数の表示モジュールを備え、複数の表示モジュールが組み合わされて大きい画面が構成される場合であっても、実施の形態１と同様に極めて精度の高い輝度補正が可能となるため、長期の運用において大画面の輝度の均一性および色均一性を維持することが可能となる。

さらに、累積点灯時間記憶部６および輝度補正係数算出部１２を表示部１０の外部に配置することにより、表示部１０において一部の表示モジュールが交換された場合であっても、表示部１０全体の輝度補正を行うことが可能である。従って、長期の運用において表示モジュールの交換が行われた場合であっても、大画面の輝度の均一性および色均一性を維持することが可能となる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

２ 入力端子、３ 映像信号処理部、４ 輝度補正部、５ 第１の駆動部、６ 累積点灯時間記憶部、７ 駆動データ生成部、８ 第２の駆動部、９，９１，９２ 輝度測定部、１０ 表示部、１１ 輝度低下率記憶部、１２ 輝度補正係数算出部、２１ 第１のエージング表示部、２２ 第１のエージング表示部、３１ 第１の温度検出部、３２ 第２の温度検出部、３２１，３２２ 温度検出部、４１，４２ 温度記憶部、１００ ＬＥＤ表示装置、ＨＷ１ 入力インターフェース、ＨＷ２ 処理回路、ＨＷ３ メモリ、ＨＷ４
記憶装置、ＨＷ５ 第１の駆動回路、ＨＷ６ 表示装置、ＨＷ７ 第１の温度検出装置、ＨＷ８ 第２の駆動回路、ＨＷ９ 第１のエージング表示装置、ＨＷ１０ 第２のエージング表示装置、ＨＷ１１ 輝度測定装置、ＨＷ１２ 第１の温度検出装置。

Claims (9)

1. 複数のＬＥＤ素子を備える表示モジュールを、少なくとも１つ備える表示部（１０）と、
   映像信号処理部（３）から受ける映像信号に基づいて前記表示部（１０）に備わる前記複数のＬＥＤ素子を駆動する第１の駆動部（５）と、
   前記表示部（１０）の温度を検出する第１の温度検出部（３１）と、
   前記ＬＥＤ素子と同等の測定用ＬＥＤ素子を少なくとも１つ備える第１のエージング表示部（２１）と、
   前記ＬＥＤ素子と同等の測定用ＬＥＤ素子を少なくとも１つ備える第２のエージング表示部（２２）と、
   前記第１のエージング表示部（２１）および第２のエージング表示部（２２）に備わる前記測定用ＬＥＤ素子を駆動する第２の駆動部（８）と、
   前記第１のエージング表示部（２１）および第２のエージング表示部（２２）に備わる前記測定用ＬＥＤ素子の輝度を測定する輝度測定部（９）と、
   前記第１のエージング表示部（２１）および第２のエージング表示部（２２）のそれぞれの温度を検出する第２の温度検出部（３２）と、
   前記表示部（１０）に備わる前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれに関して、累積点灯時間を記憶する累積点灯時間記憶部（６）と、
   前記第１のエージング表示部（２１）および前記第２のエージング表示部（２２）に備わる前記測定用ＬＥＤ素子の累積点灯時間と、前記輝度測定部（９）の測定結果に基づく前記測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率との関係を記憶する輝度低下率記憶部（１１）と、
   前記表示部（１０）に備わる前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれに関して、前記累積点灯時間記憶部（６）および前記輝度低下率記憶部（１１）を参照して、輝度補正係数を算出する輝度補正係数算出部（１２）と、
   前記輝度補正係数に基づいて前記複数のＬＥＤ素子それぞれの輝度を補正するように前記第１の駆動部（５）を制御する輝度補正部（４）と、
   を備え、
   前記輝度補正係数算出部（１２）は、前記第１の温度検出部（３１）が検出した温度および前記第２の温度検出部（３２）が検出した温度に基づいて、前記表示部（１０）に備わる前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれの前記輝度補正係数を補正する、
   ＬＥＤ表示装置（１００）。
2. 前記少なくとも１つの表示モジュールは複数であり、
   複数の前記表示モジュールが組み合わされて１つの画面が構成され、
   前記第１の温度検出部（３１）は、複数の前記表示モジュールのそれぞれの温度を検出し、
   輝度補正係数算出部（１２）は、複数の前記表示モジュールに備わる全ての前記ＬＥＤ素子のそれぞれの輝度が互いに等しくなるように前記輝度補正係数を算出する、
   請求項１に記載のＬＥＤ表示装置（１００）。
3. 前記輝度補正係数算出部（１２）は、前記輝度低下率記憶部（１１）を参照することによって、前記第１のエージング表示部（２１）と第２のエージング表示部（２２）のそれぞれについて故障を検出し、
   前記輝度補正係数算出部（１２）は、故障を検出した場合、前記輝度低下率記憶部（１１）および前記第２の温度検出部（３２）に関して正常なエージング表示部に関する情報を参照して、前記輝度低下率を求める、
   請求項１又は請求項２に記載のＬＥＤ表示装置（１００）。
4. 輝度補正係数算出部（１２）は、前記第１の温度検出部（３１）が検出した温度および前記第２の温度検出部（３２）が検出した温度を参照して、予め定められた温度補正関数に基づいて前記輝度補正係数を補正する、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のＬＥＤ表示装置（１００）。
5. 前記温度補正関数は、前記ＬＥＤ素子と同等の２つのＬＥＤ素子の温度差が予め定められた温度よりも大きい場合における、累積点灯時間に対する輝度低下率の差を表す関数である、
   請求項４に記載のＬＥＤ表示装置（１００）。
6. 前記輝度補正係数算出部（１２）は、前記複数のＬＥＤ素子のうち、前記輝度低下率が最も大きい前記ＬＥＤ素子の輝度を基準として、全ての前記ＬＥＤ素子それぞれの輝度補正係数を算出する、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のＬＥＤ表示装置（１００）。
7. 輝度補正係数算出部（１２）は、前記表示部に備わる前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれが予め設定された輝度を維持するように、前記輝度補正係数を算出する、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のＬＥＤ表示装置（１００）。
8. 前記第１のエージング表示部（２１）と前記第２のエージング表示部の少なくとも一方は、複数の前記測定用ＬＥＤ素子を備え、
   前記第２の駆動部（８）は、複数の前記測定用ＬＥＤ素子のそれぞれを互いに異なるデューティ比で駆動し、
   前記輝度低下率記憶部（１１）は、複数の前記測定用ＬＥＤ素子の累積点灯時間と、前記輝度測定部の測定結果に基づく前記測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率との関係を、デューティ比ごとに記憶し、
   輝度補正係数算出部（１２）は、前記ＬＥＤ素子の前記累積点灯時間に最も近い前記測定用ＬＥＤ素子の累積点灯時間の輝度低下率を参照することによって、前記ＬＥＤ素子の前記輝度低下率を求める、
   請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のＬＥＤ表示装置（１００）。
9. ＬＥＤ表示装置（１００）の輝度補正方法であって、
   前記ＬＥＤ表示装置（１００）は、
   複数のＬＥＤ素子を備える表示モジュールを、少なくとも１つ備える表示部（１０）と、
   映像信号処理部から受ける映像信号に基づいて前記表示部（１０）に備わる前記複数のＬＥＤ素子を駆動する第１の駆動部（５）と、
   第１の温度検出部（３１）と、
   前記ＬＥＤ素子と同等の測定用ＬＥＤ素子を少なくとも１つ備える第１のエージング表示部（２１）と、
   前記ＬＥＤ素子と同等の測定用ＬＥＤ素子を少なくとも１つ備える第２のエージング表示部（２２）と、
   前記第１のエージング表示部（２１）および第２のエージング表示部（２２）に備わる前記測定用ＬＥＤ素子を駆動する第２の駆動部（８）と、
   輝度測定部（９）と、
   第２の温度検出部（３２）と、
   累積点灯時間記憶部（６）と、
   輝度低下率記憶部（１１）と、
   輝度補正係数算出部（１２）と、
   輝度補正部（４）と、
   を備え、
   前記輝度補正方法は、
   （ａ）前記第１の温度検出部（３１）が、前記表示部（１０）の温度を検出する工程と、
   （ｂ）前記輝度測定部（９）が、前記第１のエージング表示部（２１）および第２のエージング表示部（２２）に備わる前記測定用ＬＥＤ素子の輝度を測定する工程と、
   （ｃ）第２の温度検出部（３２）が、前記第１のエージング表示部（２１）および第２のエージング表示部（２２）のそれぞれの温度を検出する工程と、
   （ｄ）前記累積点灯時間記憶部（６）が、前記表示部に備わる前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれに関して、累積点灯時間を記憶する工程と、
   （ｅ）前記輝度低下率記憶部（１１）が、前記第１のエージング表示部（２１）および前記第２のエージング表示部（２２）に備わる前記測定用ＬＥＤ素子の累積点灯時間と、前記輝度測定部（９）の測定結果に基づく前記測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率との関係を記憶する工程と、
   （ｆ）輝度補正係数算出部（１２）が、前記表示部（１０）に備わる前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれに関して、前記累積点灯時間記憶部（６）および前記輝度低下率記憶部（１１）を参照して、輝度補正係数を算出する工程と、
   （ｇ）輝度補正部（１２）が、前記輝度補正係数に基づいて前記複数のＬＥＤ素子それぞれの輝度を補正するように前記第１の駆動部（５）を制御する工程と、
   （ｈ）前記輝度補正係数算出部（１２）が、前記第１の温度検出部（３１）が検出した温度および前記第２の温度検出部（３２）が検出した温度に基づいて、前記表示部（１０）に備わる前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれの前記輝度補正係数を補正する工程と、
   を備える、
   輝度補正方法。

Images