JP6719579B2

JP6719579B2 - ムラ現象の補償方法

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Publication number: JP6719579B2
Application number: JP2018547404A
Authority: JP
Inventors: 華張
Original assignee: Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2016-03-09
Filing date: 2016-04-08
Publication date: 2020-07-08
Anticipated expiration: 2036-04-08
Also published as: JP2019514041A; KR102118613B1; CN105590604A; WO2017152457A1; CN105590604B; KR20190004699A

Description

本発明は、表示技術の分野に関し、特にムラ現象の補償方法に関する。

液晶ディスプレイ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）は、より軽く、より薄く、より大きくなる方向に向かって発展するとともに、実際の製造プロセスでは制御できない要因があるため、ＬＣＤ表示パネルの各箇所での物理的特性が異なることにより、１つの画素点より大きな範囲内において、業界でムラ現象と称されている純粋なグレイスケール画面を表示するときに輝度が不均一になる現象が生じる。

ムラ現象は、ＬＣＤの開発を制限するボトルネックになっている。プロセスのレベルを上げたり、原材料の純度を向上させたりすることで、ムラ現象の発生確率を低減させることができる。完成したＬＣＤ表示パネルは、その物理的特性が既に確定されている。ＬＣＤの製造プロセス中の欠点に起因するムラ現象を補うために、グレイスケール補償法で画素点の輝度を補正してムラ現象を改善することができる。

グレイスケール補償は、画素のグレイスケール値を変更することによって輝度の均一性を改善することである。即ち、カメラでグレイスケール画面のムラ状況を撮像した後、グレイスケール画面中の正常領域とムラ領域を決定し、最終的に、正常領域のグレイスケール値に基づいてムラ領域のグレイスケール値を逆補償しており、純粋なグレイスケール画面を表示する場合、表示輝度が高い画素に対して低いグレイスケール値を適用し、表示輝度が低い画素に対して高いグレイスケール値を適用することによって、グレイスケールを補償した後の各画素の輝度がほぼ均一になり、ムラ現象が改善される。

図１〜２に示されるように、カメラがＬＣＤ表示パネル（ｐａｎｅｌ）の中心位置に正対して撮像するため、カメラはパネルの周辺領域と視野角を形成する。パネルは、液晶分子が光の透過を偏向させる原理により製造されるので、異なる視野角でパネルの周辺領域の輝度が異なる。低グレイスケールでは、側面視角度での輝度は、正面視角度での輝度より高い。それにより、カメラの撮像時に得られるパネルの周辺輝度は、正面視角度での輝度より高い。この場合、ムラ補償アルゴリズムによってムラ補償を行った後、図３に示されるように、パネルの周辺領域の正面視角度での輝度が低くなる。高グレイスケールでは、図４に示されるように、状況は逆である。それにより、ＬＣＤ表示パネルの製品の質に影響を及ぼす。

本発明の目的は、カメラの撮像視野角によるムラ補償効果への不良影響を修正し、ＬＣＤ表示パネルの製品の質を向上させるムラ現象の補償方法を提供することである。

前述の目的を実現するために、本発明が提供するムラ現象の補償方法は、ステップ１〜ステップ６を含む。
ステップ１では、ＬＣＤ表示パネル及びカメラを提供し、ＬＣＤ表示パネルの中心点の直上方に前記カメラで一定のグレイスケール画面を表示するＬＣＤ表示パネルを撮像し、収集された画像を用いて前記ＬＣＤ表示パネルの輝度データを取得する。
ステップ２では、ＬＣＤ表示パネルの中心点を座標原点として直交座標系を確立し、前記ＬＣＤ表示パネルの長さ及び幅方向をそれぞれＸ軸及びＹ軸とし、前記ＬＣＤ表示パネルに垂直な方向をＺ軸とし、直交座標系を組み合わせて輝度補正係数式を取得する。
ステップ３では、この輝度補正係数式をＬＣＤ表示パネル上の各位置の直交座標系における座標値と組み合わせて用いて、ＬＣＤ表示パネル上の各位置の輝度補正係数を計算する。
ステップ４では、計算された輝度補正係数に基づいて、輝度データを補正して、補正された輝度データを取得する。
ステップ５では、補正された輝度データに基づいてムラ補償データを取得する。
ステップ６では、ステップ５で取得されたムラ補償データを用いて、前記ＬＣＤ表示パネルに対してムラ補償を行う。
前記ステップ２で取得された輝度補正係数式は、（１）である。
ここで、Ｚは輝度補正係数であり、ｘは直交座標系における前記ＬＣＤ表示パネル上のある位置のＸ軸座標値であり、ｙは直交座標系における前記ＬＣＤ表示パネル上のある位置のＹ軸座標値であり、ｂは、前記カメラの撮像時に前記ＬＣＤ表示パネルに表示される画面のグレイスケールに関連する係数である。
前記直交座標系において、Ｘ軸とＹ軸の両方は、前記ＬＣＤ表示パネルの長さの半分を１単位とし、ｘの値の範囲は［−１、１］であり、ｙの値の範囲は［−ａ、ａ］であり、ａはＬＣＤ表示パネルの幅と長さとの比であり、ｂの値の範囲は
である。

前記ステップ４では、輝度データを補正するために使用される式は、Ｃ１＝Ｃ２×Ｚである。Ｃ２は、ステップ１で収集されたＬＣＤ表示パネル上の特定位置の輝度値であり、Ｚは、この特定位置の輝度補正係数であり、Ｃ１は補正された特定位置の輝度値である。

前記ステップ１では、前記カメラは前記ＬＣＤ表示パネルを３回撮像し、３回の撮像時に、前記ＬＣＤ表示パネルの表示画面のグレイスケールは異なり、それぞれ第１、第２及び第３グレイスケールであり、それにより、取得された輝度データは３部であり、それぞれ第１、第２及び第３輝度データであり、前記第１、第２及び第３グレイスケールの表示画面にそれぞれ対応する。

前記ステップ２〜ステップ５では、第１、第２及び第３輝度データをそれぞれ補正して、第１、第２及び第３の補正された輝度データをそれぞれ取得し、且つ第１、第２及び第３ムラ補償データをそれぞれ取得し、第１、第２及び第３輝度データをそれぞれ補正するために別々に行われる３回の計算において、式（１）中のｂの値は正数及び負数を含む。

前記ステップ６では、第１、第２、第３ムラ補償データを用いて、前記ＬＣＤ表示パネルに対して第１、第２、第３グレイスケールでのムラ補償を行う。

前記ステップ１では、前記カメラは前記ＬＣＤ表示パネルを３回以上撮像し、毎回の撮像時に、前記ＬＣＤ表示パネルの表示画面のグレイスケールは異なり、それにより、取得された輝度データは３部以上となる。

前記ステップ５では、ムラ補償データを計算するための式は、Ｍ＝（Ｃ１−ｄ）／ｅである。

Ｍは、その特定位置のムラ補償データであり、ｄは、前記ＬＣＤ表示パネルの正常な輝度であり、ｅは、ＬＣＤ表示パネルの輝度とグレイスケールとの間の換算係数である。

前記ＬＣＤ表示パネルの正常な輝度は、ステップ１で収集されたＬＣＤ表示パネルの中心点の輝度である。

本発明は、以下のステップ１〜ステップ６を含むムラ現象の補償方法を更に提供する。
ステップ１では、ＬＣＤ表示パネル及びカメラを提供し、ＬＣＤ表示パネルの中心点の直上方に前記カメラで一定のグレイスケール画面を表示するＬＣＤ表示パネルを撮像し、収集された画像を用いて前記ＬＣＤ表示パネルの輝度データを取得する。
ステップ２では、ＬＣＤ表示パネルの中心点を座標原点として直交座標系を確立し、前記ＬＣＤ表示パネルの長さ及び幅方向をそれぞれＸ軸及びＹ軸とし、前記ＬＣＤ表示パネルに垂直な方向をＺ軸とし、直交座標系を組み合わせて輝度補正係数式を取得する。
ステップ３では、この輝度補正係数式をＬＣＤ表示パネル上の各位置の直交座標系における座標値と組み合わせて用いて、ＬＣＤ表示パネル上の各位置の輝度補正係数を計算する。
ステップ４では、計算された輝度補正係数に基づいて、輝度データを補正して、補正された輝度データを取得する。
ステップ５では、補正された輝度データに基づいてムラ補償データを取得する。
ステップ６では、ステップ５で取得されたムラ補償データを用いて、前記ＬＣＤ表示パネルに対してムラ補償を行う。
前記ステップ２で取得された輝度補正係数式は、
であり、
Ｚは輝度補正係数であり、ｘは直交座標系における前記ＬＣＤ表示パネル上のある位置のＸ軸座標値であり、ｙは直交座標系における前記ＬＣＤ表示パネル上のある位置のＹ軸座標値であり、ｂは、前記カメラの撮像時に前記ＬＣＤ表示パネルに表示される画面のグレイスケールに関連する係数である。
前記直交座標系において、Ｘ軸とＹ軸の両方は、前記ＬＣＤ表示パネルの長さの半分を１単位とし、ｘの値の範囲は［−１、１］であり、ｙの値の範囲は［−ａ、ａ］であり、ａはＬＣＤ表示パネルの幅と長さとの比であり、ｂの値の範囲は
である。
前記ステップ４では、輝度データを補正するために使用される式は、Ｃ１＝Ｃ２×Ｚである。Ｃ２は、ステップ１で収集されたＬＣＤ表示パネル上の特定位置の輝度値であり、Ｚは、この特定位置の輝度補正係数であり、Ｃ１は補正された特定位置の輝度値である。

本発明の有益な効果は、以下のとおりである。本発明は、ムラ現象の補償方法を提供し、輝度補正係数式を用いてＬＣＤ表示パネル上の各位置の輝度補正係数を計算することにより、計算された輝度補正係数に基づいて、カメラで撮像されたＬＣＤ表示パネルの異なるグレイスケールでの輝度データを補正して、補正された輝度データを取得し、そして補正された輝度データに基づいてムラ補償データを取得し、最後に、ムラ補償データを用いて前記ＬＣＤ表示パネルに対してムラ補償を行う。それにより、カメラの撮像視野角によるムラ補償効果への不良影響が修正され、ＬＣＤ表示パネルの製品の質が向上する。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の具体的な実施形態を詳細に説明することによって、本発明の技術案及び他の有益な効果が明らかになる。
図面において、
カメラが異なる位置でＬＣＤ表示パネルを撮像する模式図である。異なる視野角でのＬＣＤ表示パネルの輝度とグレイスケールとの関係を示す模式図である。従来技術のＬＣＤ表示パネルの低グレイスケールでカメラによって撮像された輝度、及びムラ補償前後の輝度の比較図である。従来技術のＬＣＤ表示パネルの高グレイスケールでカメラによって撮像された輝度、及びムラ補償前後の輝度の比較図である。本発明のムラ現象の補償方法のフローチャートである。本発明のムラ現象の補償方法のステップ２で得られた輝度補正係数式の曲線を示す模式図である。

本発明の技術的手段及び効果をより明確にするために、以下の詳細な説明は、本発明の好ましい実施形態及び添付の図面に関連してなされる。

図５を参照すると、本発明が提供するムラ現象の補償方法は、ステップ１〜ステップ６を含む。
ステップ１では、ＬＣＤ表示パネル及びカメラを提供し、ＬＣＤ表示パネルの中心点の直上方に前記カメラで一定のグレイスケール画面を表示するＬＣＤ表示パネルを撮像し、収集された画像を用いて前記ＬＣＤ表示パネルの輝度データを取得する。

具体的には、この時に収集されるＬＣＤ表示パネルの輝度データは、ＬＣＤ表示パネル上の各位置に対するカメラの撮像視野角の違いにより、ＬＣＤ表示パネルの実際の表示輝度と比較して偏差がある。また、異なる表示グレイスケールについては、ＬＣＤ表示パネル上の同じ位置での偏差も異なる。通常、グレイスケールが低い画素によって収集されるＬＣＤ表示パネルの輝度データは、ＬＣＤ表示パネルの実際の表示輝度より大きい。グレイスケールが増加し続けて、一定の臨界値に達すると、収集されるＬＣＤ表示パネルの輝度データは、ＬＣＤ表示パネルの実際の表示輝度より小さくなる。

図６を参照すると、ステップ２では、ＬＣＤ表示パネルの中心点を座標原点として直交座標系を確立し、前記ＬＣＤ表示パネルの長さ及び幅方向をそれぞれＸ軸及びＹ軸とし、前記ＬＣＤ表示パネルに垂直な方向をＺ軸とし、直交座標系を組み合わせて輝度補正係数式を取得する。

具体的には、前記ステップ２で取得された輝度補正係数式は、（１）である。
ここで、Ｚは輝度補正係数であり、ｘは直交座標系における前記ＬＣＤ表示パネル上のある位置のＸ軸座標値であり、ｙは直交座標系における前記ＬＣＤ表示パネル上のある位置のＹ軸座標値であり、ｂは、前記カメラの撮像時に前記ＬＣＤ表示パネルに表示される画面のグレイスケールに関連する係数である。
前記直交座標系において、Ｘ軸とＹ軸の両方は、前記ＬＣＤ表示パネルの長さの半分を１単位とし、ｘの値の範囲は［−１、１］であり、ｙの値の範囲は［−ａ、ａ］であり、ａはＬＣＤ表示パネルの幅と長さとの比であり、ｂの値の範囲は
である。

ステップ３では、この輝度補正係数式を用いて、ＬＣＤ表示パネル上の各位置の輝度補正係数を計算する。

ステップ４では、計算された輝度補正係数に基づいて、輝度データを補正して、補正された輝度データを取得する。

具体的には、前記ステップ４では、輝度データを補正するために使用される式は、Ｃ１＝Ｃ２×Ｚである。Ｃ２は、ステップ１で収集されたＬＣＤ表示パネル上の特定位置の輝度値であり、Ｚは、この特定位置の輝度補正係数であり、Ｃ１は補正された特定位置の輝度値である。

ステップ５では、補正された輝度データに基づいてムラ補償データを取得する。

具体的には、前記ステップ５では、ムラ補償データを計算するための式は、Ｍ＝（Ｃ１−ｄ）／ｅである。
Ｍは、その特定位置のムラ補償データであり、ｄは、前記ＬＣＤ表示パネルの正常な輝度であり、ｅは、ＬＣＤ表示パネルの輝度とグレイスケールとの間の換算係数である。

具体的には、計算プロセスにおいて、ＬＣＤ表示パネルの各グレイスケールでの視野角特性に基づいて、適切な係数ｂを選択することができる。例えば、ＬＣＤ表示パネルに表示される画面のグレイスケールが低く、この低グレイスケールで、ＬＣＤ表示パネルの側面視野角での輝度は正面視野角での輝度より高い（即ち、側面視野角で収集されたＬＣＤ表示パネルの輝度データは、ＬＣＤ表示パネルの実際の表示輝度より大きい）。この場合、図６に示されるように、係数ｂの値の範囲は
であり、ｂが０以上であるため、式（１）により得られる輝度補正係数Ｚはいずれも１未満である。例えば、ｂを０．２として選択した場合、輝度係数補償式でｂを０．２とすると、得られたＬＣＤ表示パネルの左右両端点（ｘ＝±１、ｙ＝０）の補償係数は０．８となる。そして、収集されたＬＣＤ表示パネルの左右両端点の輝度Ｃ２の値ｃに補償係数０．８を乗じると、ＬＣＤ表示パネルの左右両端点の補正後の輝度Ｃ１の値は０．８ｃとなる。次に、前記ＬＣＤ表示パネルの輝度とグレイスケールとの間の換算係数ｅと前記ＬＣＤ表示パネルの正常輝度ｄとを組み合わせて、得られたＬＣＤ表示パネルの左右両端点のムラ補償値は（０．８＊ｃ−ｄ）／ｅとなる。このムラ補償値は、補正後の輝度Ｃ１に基づいて得られたものであるため、補正後の輝度の値０．８ｃは、補正前の輝度の値ｃより０．２ｃ減少する。それにより、従来のムラ補償データアルゴリズムは、周辺領域のグレイスケール値が過度に低くなり、ＬＣＤ表示パネルの周辺領域のグレイスケールが低いという問題を解決する。

同様に、ＬＣＤ表示パネルに表示される画面のグレイスケールが高く、この高グレイスケールで、ＬＣＤ表示パネルの側面視野角での輝度は正面視野角での輝度より低い（即ち、側面視野角で収集されたＬＣＤ表示パネルの輝度データは、ＬＣＤ表示パネルの実際の表示輝度より小さい）場合、上記輝度係数式（１）も適用可能である。このとき、係数ｂの値の範囲は
であり、得られた輝度補償係数は１より大きい。それにより、従来のムラ補償データアルゴリズムは周辺領域のグレイスケール値を過度に増加させて、ＬＣＤ表示パネルの周辺領域の輝度が高いという問題を解決する。

ステップ６では、ステップ５で取得されたムラ補償データを用いて、前記ＬＣＤ表示パネルに対してムラ補償を行う。

具体的には、前記ステップ１では、前記カメラは前記ＬＣＤ表示パネルを３回撮像することができ、３回の撮像時に、前記ＬＣＤ表示パネルの表示画面のグレイスケールは異なり、それぞれ第１、第２及び第３グレイスケールであり、それにより、取得された輝度データは３部であり、それぞれ第１、第２及び第３輝度データであり、前記第１、第２及び第３グレイスケールの表示画面にそれぞれ対応する。前記ステップ２〜ステップ５では、第１、第２及び第３輝度データをそれぞれ補正して、第１、第２及び第３の補正された輝度データをそれぞれ取得し、且つ第１、第２及び第３ムラ補償データをそれぞれ取得する。前記ステップ３では、第１、第２及び第３ムラ補償データを用いて、前記ＬＣＤ表示パネルに対して第１、第２及び第３グレイスケールでのムラ補償を行う。第１、第２及び第３グレイスケールの選択については、第１、第２及び第３輝度データをそれぞれ補正するために別々に行われる３回の計算において、式（１）中のｂの値は正数及び負数を含むことが好ましい。即ち、第１、第２及び第３グレイスケールには、高グレイスケール及び低グレイスケールが含まれる。

具体的には、前記ステップ１では、前記カメラは前記ＬＣＤ表示パネルを３回以上撮像することもでき、毎回の撮像時に、前記ＬＣＤ表示パネルの表示画面のグレイスケールは異なり、それにより、取得された輝度データは３部以上となる。

以上により、本発明のムラ現象の補償方法は、輝度補正係数式を用いてＬＣＤ表示パネル上の各位置の輝度補正係数を計算することにより、計算された輝度補正係数に基づいて、カメラで撮像されたＬＣＤ表示パネルの異なるグレイスケールでの輝度データを補正して、補正された輝度データを取得し、そして補正された輝度データに基づいてムラ補償データを取得し、最後に、ムラ補償データを用いて前記ＬＣＤ表示パネルに対してムラ補償を行う。それにより、カメラの撮像視野角によるムラ補償効果への影響が修正され、ＬＣＤ表示パネルの製品の質が向上する。

当業者であれば、本発明の技術的解決手段及び技術的思想を基づいて、他の様々な対応する変更や変形を行うことができるが、そのような全ての変更や変形は、本発明の保護範囲内に属するべきである。

Claims

ムラ現象の補償方法であって、ステップ１〜ステップ６を含み、
ステップ１では、ＬＣＤ表示パネル及びカメラを提供し、ＬＣＤ表示パネルの中心点の直上方に前記カメラで一定のグレイスケール画面を表示するＬＣＤ表示パネルを撮像し、収集された画像を用いて前記ＬＣＤ表示パネルの輝度データを取得し、
ステップ２では、ＬＣＤ表示パネルの中心点を座標原点として直交座標系を確立し、前記ＬＣＤ表示パネルの長さ及び幅方向をそれぞれＸ軸及びＹ軸とし、前記ＬＣＤ表示パネルに垂直な方向をＺ軸とし、直交座標系を組み合わせて輝度補正係数式を取得し、
ステップ３では、この輝度補正係数式をＬＣＤ表示パネル上の各位置の直交座標系における座標値と組み合わせて用いて、ＬＣＤ表示パネル上の各位置の輝度補正係数を計算し、
ステップ４では、計算された輝度補正係数に基づいて、輝度データを補正して、補正された輝度データを取得し、
ステップ５では、補正された輝度データに基づいてムラ補償データを取得し、
ステップ６では、ステップ５で取得されたムラ補償データを用いて、前記ＬＣＤ表示パネルに対してムラ補償を行い、
前記ステップ２で取得された輝度補正係数式は、

であり、
Ｚは輝度補正係数であり、ｘは直交座標系における前記ＬＣＤ表示パネル上のある位置のＸ軸座標値であり、ｙは直交座標系における前記ＬＣＤ表示パネル上のある位置のＹ軸座標値であり、ｂは、前記カメラの撮像時に前記ＬＣＤ表示パネルに表示される画面のグレイスケールに関連する係数であり、
前記直交座標系において、Ｘ軸とＹ軸の両方は、前記ＬＣＤ表示パネルの長さの半分を１単位とし、ｘの値の範囲は［−１、１］であり、ｙの値の範囲は［−ａ、ａ］であり、ａはＬＣＤ表示パネルの幅と長さとの比であり、ｂの値の範囲は

であり、
前記ステップ４では、輝度データを補正するために使用される式は、Ｃ１＝Ｃ２×Ｚであり、Ｃ２は、ステップ１で収集されたＬＣＤ表示パネル上の特定位置の輝度値であり、Ｚは、この特定位置の輝度補正係数であり、Ｃ１は補正された特定位置の輝度値である、ことを特徴とするムラ現象の補償方法。
前記ステップ１では、前記カメラは前記ＬＣＤ表示パネルを３回撮像し、３回の撮像時に、前記ＬＣＤ表示パネルの表示画面のグレイスケールは異なり、それぞれ第１、第２及び第３グレイスケールであり、それにより、取得された輝度データは３部であり、それぞれ第１、第２及び第３輝度データであり、前記第１、第２及び第３グレイスケールの表示画面にそれぞれ対応する、ことを特徴とする請求項１に記載のムラ現象の補償方法。
前記ステップ２〜ステップ５では、第１、第２及び第３輝度データをそれぞれ補正して、第１、第２及び第３の補正された輝度データをそれぞれ取得し、且つ第１、第２及び第３ムラ補償データをそれぞれ取得し、第１、第２及び第３輝度データをそれぞれ補正するために別々に行われる３回の計算において、式中のｂの値は正数及び負数を含む、ことを特徴とする請求項２に記載のムラ現象の補償方法。
前記ステップ６では、第１、第２、第３ムラ補償データを用いて、前記ＬＣＤ表示パネルに対して第１、第２、第３グレイスケールでのムラ補償を行う、ことを特徴とする請求項３に記載のムラ現象の補償方法。
前記ステップ５では、ムラ補償データを計算するための式は、Ｍ＝（Ｃ１−ｄ）／ｅであり、
Ｍは、その特定位置のムラ補償データであり、ｄは、前記ＬＣＤ表示パネルの正常な輝度であり、ｅは、ＬＣＤ表示パネルの輝度とグレイスケールとの間の換算係数である、ことを特徴とする請求項１に記載のムラ現象の補償方法。
前記ＬＣＤ表示パネルの正常な輝度は、ステップ１で収集されたＬＣＤ表示パネルの中心点の輝度である、ことを特徴とする請求項５に記載のムラ現象の補償方法。
前記ステップ１では、前記カメラは前記ＬＣＤ表示パネルを３回以上撮像し、毎回の撮像時に、前記ＬＣＤ表示パネルの表示画面のグレイスケールは異なり、それにより、取得された輝度データは３部以上となる、ことを特徴とする請求項１に記載のムラ現象の補償方法。