JP6818944B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光素子を有する表示部を備えた表示装置に関する。

複数の発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）によって画像を表示するＬＥＤ表示装置は、ＬＥＤの技術発展と低コスト化により、屋外および屋内の広告表示等の多くの用途に使用されている。具体的には、従来、ＬＥＤ表示装置は、自然画およびアニメーションの動画像の表示に主として使用されていた。しかし近年、画素ピッチの狭ピッチ化に伴い、視認距離が短くても画質を維持することが可能になったことから、屋内での用途として、会議室や監視用途などにも使用されている。このうち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い。

ＬＥＤ表示装置が表示する画像の明るさの調整は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御されているＬＥＤのデューティ比（Ｄｕｔｙ比）を調整する方法と、ＬＥＤを駆動する電流値を調整する方法とがある。デューティ比を調整して画像の明るさを下げた場合、表示可能な階調を減らすことにも繋がる。そのため、低階調の画像を表示するときでも映像品位を良好に保つためには、ＬＥＤ駆動電流値を調整する方が望ましい。

また、ＬＥＤは累積点灯時間が長くなるにつれて輝度が低下するため、表示する画像の内容によっては各ＬＥＤの累積点灯時間、ひいては各ＬＥＤの輝度低下率に差が生じる。この結果、累積点灯時間の長時間化に伴い、画素の輝度ばらつきおよび色度ばらつきが発生していた。

このような輝度ばらつきおよび色度ばらつきを低減するために、例えば特許文献１では、ＬＥＤ表示面、すなわち観察者に向けて画像を表示する面の輝度を、基準ＬＥＤによって補正する技術が提案されている。その基準ＬＥＤは、ＬＥＤ表示装置に内蔵される回路基板が有する２面のうち、ＬＥＤ表示面を構成する複数のＬＥＤが実装される面とは反対側の面に実装され、ＬＥＤ表示面を構成する複数のＬＥＤと同じように駆動される。

特開２０１４−１０２４８４号公報

ＬＥＤ表示面側の複数のＬＥＤと同じように駆動される基準ＬＥＤは、表示面側のＬＥＤと同様に劣化する。従来のＬＥＤ表示装置は、基準ＬＥＤの輝度を光センサーにより検知して輝度低下率を計測し、当該輝度低下率に基づいて表示面側のＬＥＤの輝度を補正することができる。この技術により、ＬＥＤ表示装置は、ＬＥＤの点灯時間の違いに起因するＬＥＤ表示面の輝度および色度ばらつきを補正することが可能である。

しかしながら、特許文献１に開示されるように、従来は、表示面側の複数のＬＥＤが実装される１枚の回路基板につき、１個の基準ＬＥＤしか実装されておらず、ＬＥＤ表示装置の運用途中で表示面側のＬＥＤの明るさを調整するために、当該ＬＥＤの駆動電流値を変化させた場合、ＬＥＤの輝度低下の推移は当該駆動電流値によっても異なるため、ＬＥＤの累積点灯時間の違いに加えて当該駆動電流値の変化に起因してＬＥＤ表示面の輝度および色度ばらつきが発生し、それを、１個の基準ＬＥＤの輝度低下率に基づいて補正することは困難である。

本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、表示部の輝度および色度ばらつきの抑制効果を向上させた表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る表示装置は、複数の第１発光素子を有し、画像を表示する第１表示部と、前記複数の第１発光素子と輝度の時間推移が同等である複数の第２発光素子を有する第２表示部と、前記複数の第１発光素子のそれぞれの第１累積点灯時間を記憶する点灯時間記憶部と、前記複数の第２発光素子の輝度を測定する受光部と、前記受光部で測定された前記複数の第２発光素子の輝度と、前記複数の第２発光素子の第２累積点灯時間とを対応付けて記憶する輝度推移記憶部と、前記点灯時間記憶部に記憶された前記第１累積点灯時間、前記輝度推移記憶部に記憶された前記複数の第２発光素子の輝度および前記第２累積点灯時間に基づいて前記複数の第１発光素子の輝度を補正する輝度補正部と、を備え、前記複数の第１発光素子は、表示される前記画像に基づいて点灯するように制御されると共に、点灯を制御する駆動電流値が複数の値に設定されることで、それぞれの駆動電流値に対応した複数の輝度レベルに設定され、前記複数の第２発光素子は、前記複数の第１発光素子の前記複数の輝度レベルを設定する前記それぞれの駆動電流値に対応して少なくとも１個ずつ設けられ、前記それぞれの駆動電流値で、それぞれが常時点灯するように制御されると共に、前記受光部による測定に際しては、前記複数の第２発光素子のそれぞれが、交互に一時的に消灯するように制御され、点灯した第２発光素子の輝度が、そのときの前記第２累積点灯時間に対応付けて、前記輝度推移記憶部に記憶され、前記輝度補正部は、前記点灯時間記憶部に記憶された前記複数の第１発光素子のそれぞれの前記第１累積点灯時間に相当する、前記複数の第１発光素子の輝度レベルを設定する駆動電流値と同じ駆動電流値における前記第２累積点灯時間での輝度を前記輝度推移記憶部から読み出して第２発光素子の輝度低下率を算出し、該第２発光素子の輝度低下率を前記複数の第１発光素子の輝度低下率とし、前記複数の第１発光素子の輝度低下率のうち、最も大きい最大輝度低下率に合わせるように、前記複数の第１発光素子の輝度をそれぞれ補正する。

本発明に係る表示装置によれば、表示部の輝度および色度ばらつきの抑制効果を向上させた表示装置を得ることができる。

本発明に係る実施の形態１のＬＥＤ表示装置の構成を示すブロック図である。 本発明に係る実施の形態１のＬＥＤ表示装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 本発明に係る実施の形態１のＬＥＤ表示装置の第２ＬＥＤ表示部を表示面側から見た概略平面図である。 第２累積点灯時間と輝度低下率との関係の一例を示す図である。 第１累積点灯時間と輝度低下率との関係の一例を示す図である。 第１累積点灯時間と輝度低下率との関係の一例を示す図である。 第２累積点灯時間と輝度低下率との関係の一例を示す図である。 本発明に係る実施の形態１の変形例における第２ＬＥＤ表示部を示す概略平面図である。 本発明に係る実施の形態２のＬＥＤ表示装置の構成を示すブロック図である。 本発明に係る実施の形態２のＬＥＤ表示装置の第２ＬＥＤ表示部を表示面側から見た概略平面図である。 本発明に係る実施の形態２の変形例１における第２ＬＥＤ表示部を示す概略平面図である。 本発明に係る実施の形態２の変形例２における第２ＬＥＤ表示部を示す概略平面図である。

本発明に係る表示装置の実施の形態を以下に説明する。なお、各実施の形態において、表示装置はＬＥＤ表示装置を例に採って説明するが、本発明の適用はＬＥＤ表示装置に限定されるものではない。

＜実施の形態１＞
＜装置構成＞
図１は、本発明に係る実施の形態１のＬＥＤ表示装置１００の構成を示すブロック図である。図１に示すようにＬＥＤ表示装置１００は、第１ＬＥＤ表示部１、第２ＬＥＤ表示部２、入力端子３、映像信号処理部４、信号補正部５、第１駆動部６、点灯時間記憶部７、信号生成部８、第２駆動部９、受光部１０、輝度推移記憶部１１および補正係数演算部１２を備えている。なお、信号補正部５および補正係数演算部１２は輝度補正部１８に含まれる。

まず、ＬＥＤ表示装置１００を実現するハードウェアについて説明する。第１ＬＥＤ表示部１および第２ＬＥＤ表示部２には、例えばＬＥＤ表示パネルが適用され、受光部１０には、例えば可視域の波長で計測可能なフォトダイオードなどの計測デバイスが適用される。

点灯時間記憶部７および輝度推移記憶部１１には、例えば図２のメモリ９１が適用される。映像信号処理部４、信号補正部５、第１駆動部６、信号生成部８、第２駆動部９および補正係数演算部１２（以下「映像信号処理部４等」と呼称する場合あり）は、例えば図２のプロセッサ９２が、メモリ９１に記憶されたプログラムを実行することによって実現される。

なお、メモリ９１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等を含む。プロセッサ９２は、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）、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（Digital Signal Processor）を含む。上記プログラムは、映像信号処理部４等における処理手順および処理方法をコンピュータに実行させるものであり、例えば、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。

なお、映像信号処理部４等は、ソフトウェアプログラムに従って動作することにより実現される構成に限ったものではなく、例えば、当該動作をハードウェアの電気回路で実現する信号処理回路であっても良い。または、映像信号処理部４等は、ソフトウェアプログラムにより実現される構成と、ハードウェアにより実現される構成との組み合わせであっても良い。

以下、ＬＥＤ表示装置１００の各構成について説明する。第１ＬＥＤ表示部１は、複数の第１ＬＥＤ１ａ（第１発光素子）を有している。本実施の形態１においては、縦４個×横４個の合計１６個の第１ＬＥＤ１ａが、マトリクス状に配置された例を示すが、第１ＬＥＤ１ａの数はこれに限ったものではなく、実際の表示装置では１００万個単位のＬＥＤが配置されている。

第１ＬＥＤ表示部１は、例えば文字、図形など所望の画像を表示する。第１ＬＥＤ表示部１は、後述する第１駆動部６から出力される第１駆動信号に基づいて駆動され、第１駆動信号には、表示パターン、駆動パターン、駆動データが含まれている。この第１駆動部６から出力される第１駆動信号により、個々の第１ＬＥＤ１ａの点灯制御が行われる。

第１ＬＥＤ表示部１の輝度の設定は、例えば、高輝度と通常輝度のように２つの輝度レベルに設定することができ、高輝度（第１輝度レベル）に設定する場合を高輝度モード、通常輝度（第２輝度レベル）に設定する場合を通常輝度モードとする。各輝度モードにおいて、複数の第１ＬＥＤ１ａの各々のＬＥＤ駆動電流値は全て同じ値とし、高輝度モードの方が通常輝度モードよりも大きなＬＥＤ駆動電流値となるように設定する。以下の説明では、複数の第１ＬＥＤ１ａは、高輝度モード、通常輝度モードのどちらかの駆動電流値によって点灯制御されるものとする。なお、第１ＬＥＤ１ａは、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の何れかのＬＥＤを含んでいるが、以下の説明では、特に、色の違いについては限定しない。

第２ＬＥＤ表示部２は、複数の第２ＬＥＤ２ａ（第２発光素子）を有している。図３は、第２ＬＥＤ表示部２を表示面側から見た概略平面図である。図３に示すように、実施の形態１においては、２個の第２ＬＥＤ２ａが、後述する受光部１０の中心線１０１と交差する点１０１を中心とした点対称の位置に配置されている。なお、図３では、ハッチングの有無で２個の第２ＬＥＤ２ａを区別しているが、これは輝度モードが異なることを模式的に表しているだけであり、何れが高輝度モードであるか通常輝度モードであるかを限定するものではない。

第２ＬＥＤ表示部２は、第１ＬＥＤ表示部１の複数の第１ＬＥＤ１ａが実装される回路基板の裏面側または第１ＬＥＤ表示部１の近傍に配置されることで、第１ＬＥＤ表示部１と同じ温度環境下で点灯されることとなり、両者の輝度低下率をより近付けることが可能となる。

第２ＬＥＤ表示部２は、後述する第２駆動部９から出力される第２駆動信号に基づいて駆動され、第２駆動信号には、表示パターン、駆動パターン、駆動データが含まれている。この第２駆動部９から出力される第２駆動信号により、２個の第２ＬＥＤ２ａの点灯制御が行われる。

２個の第２ＬＥＤ２ａのＬＥＤ駆動電流値は、各々、上記の第１ＬＥＤ１ａの輝度設定である高輝度モードまたは通常輝度モードのＬＥＤ駆動電流と同じ値とする。すなわち、２個の第２ＬＥＤ２ａの駆動電流値は各々異なり、一方は高輝度モードとなり、他方は通常輝度モードとなって、２個の第２ＬＥＤ２ａが放出する光線の輝度が各々異なるように制御される。なお、第２ＬＥＤ２ａは、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の何れかのＬＥＤを含んでいるが、以下の説明では、特に、色の違いについては限定しない。

第２ＬＥＤ表示部２は、ＬＥＤ表示装置１００が第１ＬＥＤ表示部１の輝度の時間推移を計測または予測するための表示を行う。なお、輝度の時間推移は、例えば初期輝度を１００％として現在の輝度を示す輝度の維持率、または、輝度の維持率と逆の関係である輝度の低下率（＝１００％−輝度の維持率）などで表されるが、以下では、輝度の時間推移に、輝度の低下率が適用されているものとして説明する。

ＬＥＤ駆動電流値が同じ値であれば、各第２ＬＥＤ２ａの輝度低下率と、各第１ＬＥＤ１ａの輝度低下率とは同等である。すなわち、各第２ＬＥＤ２ａの輝度低下率が、各第１ＬＥＤ１ａの輝度低下率と同一、または同一視できる程度に類似している。この理由は、各第１ＬＥＤ１ａおよび各第２ＬＥＤ２ａには、製造ロットが同じＬＥＤが適用されるか、または、各第１ＬＥＤ１ａおよび各第２ＬＥＤ２ａには、輝度および波長などによりＬＥＤを分類するＢＩＮコードが同じＬＥＤが適用されるためである。このような各第１ＬＥＤ１ａおよび各第２ＬＥＤ２ａは、輝度および波長などの特性が類似し、ＬＥＤ駆動電流値が同じ値であれば、両者の輝度低下率が同等となる。

加えて本実施の形態１では、第１ＬＥＤ表示部１の表示動作すなわちＬＥＤの駆動と、第２ＬＥＤ表示部２の表示動作すなわちＬＥＤの駆動とが並行して行われる。これにより、第１ＬＥＤ１ａおよび第２ＬＥＤ２ａが、同じような環境下で点灯され、両者の輝度低下率を互いに近付けることが可能である。なお、複数の第１ＬＥＤ１ａの点灯制御は、第１ＬＥＤ表示部１に表示する画像に従うため、各第１ＬＥＤ１ａは点灯していない時間も多く、各第１ＬＥＤ１ａの累積点灯時間には差がある。一方、２個の第２ＬＥＤ２ａの点灯制御は、第１ＬＥＤ表示部１に表示する画像に従うことなく、各第２ＬＥＤ２ａは常時点灯させる。従って、各第２ＬＥＤ２ａの累積点灯時間は、第１ＬＥＤ１ａの何れの累積点灯時間よりも長くなる。

入力端子３は、外部から映像信号を受信する。映像信号処理部４は、入力端子３で受信した映像信号に基づいて、表示に必要な領域を選択し、また、ガンマ補正などの処理を行う。

信号補正部５は、後述する補正係数演算部１２から入力される補正係数を用いて、映像信号処理部４の出力信号に含まれる輝度情報を補正する。この補正により、信号補正部５は、第１駆動部６から第１ＬＥＤ表示部１に出力される第１駆動信号を、ひいては１個以上の第１ＬＥＤ１ａの輝度を、実質的に補正することが可能となる。

第１駆動部６は、信号補正部５で補正された出力信号に基づいて、第１ＬＥＤ表示部１を駆動するための第１駆動信号を生成する。第１駆動部６は、当該第１駆動信号を第１ＬＥＤ表示部１に出力することによって、第１ＬＥＤ表示部１を駆動、すなわち、各第１ＬＥＤ１ａの点灯制御を行う。

点灯時間記憶部７は、第１ＬＥＤ１ａの各々の第１累積点灯時間を記憶する。第１累積点灯時間とは、第１ＬＥＤ１ａが点灯された時間を累積的に加算することにより得られる時間のことである。

信号生成部８は、信号補正部５で補正された出力信号に基づいて、第２ＬＥＤ表示部２の第２駆動信号を生成するための信号を生成する。

第２駆動部９は、信号生成部８で生成された信号に基づいて、第２ＬＥＤ表示部２を駆動するための第２駆動信号を生成する。第２駆動部９は、当該第２駆動信号を第２ＬＥＤ表示部２に出力することによって、第２ＬＥＤ表示部２を駆動、すなわち、各第２ＬＥＤ２ａの点灯制御を行う。先に説明したように、本実施の形態１では、第２ＬＥＤ表示部２は、２個の第２ＬＥＤ２ａを備える。２個の第２ＬＥＤ２ａは各々異なるＬＥＤ駆動電流値で、第２駆動部９によって点灯制御される。この２つの異なるＬＥＤ駆動電流値は、各々、上述した第１ＬＥＤ１ａの輝度設定である高輝度モードまたは通常輝度モードのＬＥＤ駆動電流値と同じ値に設定される。

また、第２駆動部９は図示されない検知部を含んでいる。当該検知部は、第２ＬＥＤ表示部２が有する各第２ＬＥＤ２ａが故障状態であるか正常状態であるかを検知する。そして、検知部は、正常に点灯している各第２ＬＥＤ２ａの個数を計数する。なお、２個の第２ＬＥＤ２ａのうち、一方でも正常に点灯していないことを検知した場合は、第２駆動部９は、第２ＬＥＤ表示部２に不具合が発生したことを、ＬＥＤ表示装置１００の外部に報知する。

受光部１０は、第２ＬＥＤ表示部２に対面して配置されている。受光部１０は、２個の第２ＬＥＤ２ａから放出される光線を受光して、その輝度を測定する。上述したように、２個の第２ＬＥＤ２ａは各々異なるＬＥＤ駆動電流値で点灯制御されており、放出する光線の輝度も各々異なる。そのため、受光部１０は、２個の第２ＬＥＤ２ａの輝度を交互に測定する。すなわち、測定されない方の第２ＬＥＤ２ａは、第２駆動部９の点灯制御により一時的に消灯され、受光部１０はその光線を受光しない。これを、２個の第２ＬＥＤ２ａで交互に繰り返すことで、受光部１０は、２個の第２ＬＥＤ２ａの輝度を交互に測定することができる。

図３に示したように、第２ＬＥＤ表示部２が有する２個の第２ＬＥＤ２ａは、受光部１０の中心線１０１と交差する点１０１を中心とした点対称の位置に配置されているので、受光部１０は、２個の第２ＬＥＤ２ａが放出する光線をＬＥＤ駆動電流値の違い以外は同じ条件で受光して、その輝度を測定することができる。すなわち、１個の受光部１０で２つの異なるＬＥＤ駆動電流値の輝度を測定することが可能である。

また、上述したように、各第２ＬＥＤ２ａには、各第１ＬＥＤ１ａと製造ロットが同じＬＥＤ、または、輝度などによりＬＥＤを分類するＢＩＮコードが同じＬＥＤが適用される。よって、各第１ＬＥＤ１ａおよび各第２ＬＥＤ２ａの輝度などの特性はほぼ一致する。

輝度推移記憶部１１は、受光部１０で測定された各第２ＬＥＤ２ａの輝度と、各第２ＬＥＤ２ａの第２累積点灯時間とを対応付けて記憶する。ここで、第２累積点灯時間とは、各第２ＬＥＤ２ａが点灯された時間を累積的に加算することにより得られる時間のことである。上述したように、ＬＥＤ駆動電流値の異なる２個の第２ＬＥＤ２ａの輝度を受光部１０で各々測定しているため、輝度推移記憶部１１は、ＬＥＤ駆動電流値の異なる２つの条件で、各第２ＬＥＤ２ａの輝度と、各第２ＬＥＤ２ａの第２累積点灯時間とを対応付けて記憶する。

各第２ＬＥＤ２ａは、各々異なるＬＥＤ駆動電流値で常時点灯しているが、上記の受光部１０による測定、および、輝度推移記憶部１１による記憶は、常時行う必要はない。ＬＥＤの一般的な特性として、累積点灯時間に伴う輝度の低下は緩やかであるため、一定の時間間隔を設けて受光部１０による測定、および、輝度推移記憶部１１による記憶を行っても、各第１ＬＥＤ１ａの輝度の時間推移の計測または予測は十分に可能である。従って、通常動作時は第２ＬＥＤ２ａを、各々異なるＬＥＤ駆動電流値で同時に点灯させ、輝度測定時は一方のＬＥＤ駆動電流値で点灯している第２ＬＥＤ２ａのみを点灯させて受光部１０において輝度測定し、続いてもう一方のＬＥＤ駆動電流値で点灯している第２ＬＥＤ２ａのみを点灯させて輝度測定を行うように制御する。

この場合、受光部１０が、各々異なるＬＥＤ駆動電流値で点灯制御されている２個の第２ＬＥＤ２ａの輝度を交互に測定する際に、一定の時間間隔を設けることにより、測定されない方の第２ＬＥＤ２ａを第２駆動部９の点灯制御によって一時的に消灯することは容易であり、輝度測定期間は通常動作時に比べて短い時間となるため、各第２累積点灯時間の経過にもほとんど影響しない。

補正係数演算部１２は、点灯時間記憶部７に記憶された第１累積点灯時間と、輝度推移記憶部１１に記憶された第２ＬＥＤ２ａの輝度および第２累積点灯時間とに基づいて、輝度低下率を算出する。そして算出された輝度低下率に基づいて、補正係数演算部１２において輝度の補正係数を算出する。

上述したように、輝度推移記憶部１１は、ＬＥＤ駆動電流値の異なる２つの条件、すなわち、高輝度モードと通常輝度モードのＬＥＤ駆動電流値で点灯制御されている各第２ＬＥＤ２ａの輝度と、各第２累積点灯時間とを対応付けて記憶している。

補正係数演算部１２が輝度低下率および輝度の補正係数を算出する際には、高輝度モード、通常輝度モードの何れかで点灯制御されている各第１ＬＥＤ１ａの駆動電流値と同じ駆動電流値の第２ＬＥＤ２ａの輝度に基づいて算出する。

ここで、図１に示したように、信号補正部５および補正係数演算部１２は輝度補正部１８に含まれており、輝度補正部１８は、点灯時間記憶部７に記憶された第１累積点灯時間と、輝度推移記憶部１１に記憶された、各第１ＬＥＤ１ａを点灯制御している駆動電流値と同じ駆動電流値の第２ＬＥＤ２ａの輝度および第２累積点灯時間に基づいて上述した補正係数を算出する。そして、輝度補正部１８は、当該補正係数を用いて、映像信号処理部４の出力信号に含まれる輝度情報を補正する。その結果、第１駆動部６から第１ＬＥＤ表示部１に出力される第１駆動信号、ひいては第１ＬＥＤ１ａの輝度が補正される。

なお、本実施の形態１では、上述したように、複数の第１ＬＥＤ１ａの点灯制御は、第１ＬＥＤ表示部１に表示する画像に従うため、各第１ＬＥＤ１ａは点灯していない時間も多く、複数の第１ＬＥＤ１ａの複数の第１累積点灯時間は異なっている。

一方、２個の第２ＬＥＤ２ａの点灯制御は、第１ＬＥＤ表示部１に表示する画像に従うことなく、各第２ＬＥＤ２ａは常時点灯させる。すなわち、第２ＬＥＤ２ａの第２累積点灯時間の長さが、第１ＬＥＤ１ａの第１累積点灯時間の長さ以上となるように制御される。

また、２個の第２ＬＥＤ２ａは、各々の駆動電流値は異なるが、第２駆動部９からの同じ第２駆動信号に基づいて駆動されることによって、各第２ＬＥＤ２ａは同じように点灯制御される。すなわち、２個の第２ＬＥＤ２ａの第２累積点灯時間は個々での違いはなく同一の時間となる。第１ＬＥＤ表示部１に、静止画に近いパソコン画像を表示する場合、複数の第１ＬＥＤ１ａの複数の第１累積点灯時間は、常時点灯している２個の第２ＬＥＤ２ａの第２累積点灯時間と比較して概ね３０％以下と推定される。

そして、輝度補正部１８は、点灯時間記憶部７に記憶された複数の第１累積点灯時間のうち最も長い第１累積点灯時間と、輝度推移記憶部１１に記憶された、各第１ＬＥＤ１ａを点灯制御している駆動電流値と同じ駆動電流値に基づく第２ＬＥＤ２ａの輝度低下率および第２累積点灯時間とに基づいて上記補正を行うように構成されている。

＜補正動作＞
以下、ＬＥＤ表示装置１００における輝度の補正動作について説明する。まず、ＬＥＤ表示装置１００の運用途中で、第１ＬＥＤ表示部１の輝度ばらつきを解消するような輝度の補正動作について説明する。

＜表示部の輝度ばらつきを解消する補正動作＞
輝度推移記憶部１１には、受光部１０で測定された輝度と、第２ＬＥＤ２ａの第２累積点灯時間とが対応付けられて記憶されている。輝度補正部１８の補正係数演算部１２は、それらの輝度および第２累積点灯時間を輝度推移記憶部１１から読み出し、輝度低下率を算出する。上述のように、受光部１０ではＬＥＤ駆動電流値の異なる２個の第２ＬＥＤ２ａの輝度を各々測定しているため、輝度補正部１８の補正係数演算部１２は、ＬＥＤ駆動電流値の異なる２つの条件において輝度低下率を算出する。

図４は、補正係数演算部１２で算出された輝度低下率を用いて、２個の第２ＬＥＤ２ａにおける第２累積点灯時間と輝度低下率との関係（輝度低下率の時間特性）の一例を示した図であり、横軸に第２累積点灯時間（時間）を示し、縦軸に輝度低下率（％）を示している。なお、図４の横軸は対数表示され、１Ｋとは１０００時間を表している。

先に説明したように、２個の第２ＬＥＤ２ａは各々高輝度モードと通常輝度モードの駆動電流値で点灯制御されており、各第２ＬＥＤ２ａが放出する光線の輝度も各々異なるため、図４に示されるように、異なる輝度モードごとに２つの第２累積点灯時間と輝度低下率との関係、すなわち、通常輝度モードの特性ＮＢＭと、高輝度モードの特性ＨＢＭとが得られる。

図４に示されるように、点灯時間の増加とともに、第２ＬＥＤ２ａの輝度低下率は大きくなる。すなわち、通常輝度モードの第２ＬＥＤ２ａおよび高輝度モードの第２ＬＥＤ２ａ共に輝度は低下する。前述したように、高輝度モードの方が通常輝度モードの第２ＬＥＤ２ａよりも大きなＬＥＤ駆動電流値で点灯制御されているために、温度上昇に伴う熱的負荷も大きく、高輝度モードで点灯している第２ＬＥＤ２ａの方が、輝度低下率がより大きい。

また、前述したように、ＬＥＤ駆動電流値が同じ値であれば、第１ＬＥＤ表示部１の各第１ＬＥＤ１ａは、その輝度低下率が各第２ＬＥＤ２ａの輝度低下率と同一視できる程度に各第２ＬＥＤ２ａと類似した特性を有する。

図５は、ＬＥＤ表示装置１００の運用開始時から、第１ＬＥＤ表示部１を常に高輝度モードで点灯させている場合の、第１ＬＥＤ１ａの第１累積点灯時間と輝度低下率との関係（輝度低下率の時間特性）の一例を示す図であり、横軸に第１累積点灯時間（時間）を示し、縦軸に輝度低下率（％）を示している。なお、図５の横軸は対数表示され、１Ｋとは１０００時間を表している。また、図１に示したように、第１ＬＥＤ表示部１には、合計１６個の第１ＬＥＤ１ａが配置されているが、図５には、説明の便宜上、第１累積点灯時間の異なる代表的な３個の第１ＬＥＤ１ａについて第１累積点灯時間と輝度低下率との関係、すなわち、点灯時間が短い場合の特性ＬＴＳ、点灯時間が長い場合の特性ＬＴＬ、点灯時間が短い場合と長い場合の中間の場合の特性ＬＴＭのみを表示している。

図５に示されるように、各第１ＬＥＤ１ａの輝度も、第２ＬＥＤ２ａの輝度と同様に点灯時間とともに低下する。しかし、複数の第１ＬＥＤ１ａの各々の第１累積点灯時間には差があるため、その個々の輝度低下率は異なり、複数の第１ＬＥＤ１ａの各々の輝度の補正を行わなければ、第１ＬＥＤ表示部１での表示には輝度ばらつきが生じる。

このばらつきを解消するための補正動作に入ると、補正係数演算部１２は、点灯時間記憶部７に記憶された第１ＬＥＤ１ａの点灯時間と同じ、または、それに近い点灯時間に対応する点灯時間における第２ＬＥＤ２ａの輝度を輝度推移記憶部１１から読み出し、輝度低下率を算出する。ここで、各第１ＬＥＤ１ａは高輝度モードの駆動電流値で点灯制御されているため、同じく高輝度モードの駆動電流値で点灯制御されている方の第２ＬＥＤ２ａの輝度を読み出し、輝度低下率を算出する。なお、点灯時間記憶部７に記憶された第１ＬＥＤ１ａの点灯時間とは、全ての第１ＬＥＤ１ａについての点灯時間である。

また、前述したように、ＬＥＤ駆動電流値が同じ値の場合、各第２ＬＥＤ２ａの輝度低下率と、各第１ＬＥＤ１ａの輝度低下率とは同等である。よって、本実施の形態１におけるＬＥＤ表示装置１００は、各第２ＬＥＤ２ａの輝度を実測しておけば、各第１ＬＥＤ１ａの輝度の実測を必要とすることなく、各第１ＬＥＤ１ａの輝度低下率を算出することが可能である。

この際、補正係数演算部１２は、第２ＬＥＤ２ａの輝度の実測値に基づいて算出された複数の第１ＬＥＤ１ａの複数の輝度低下率のうち、最も大きい輝度低下率を最大輝度低下率として求める。さらに、補正係数演算部１２は、点灯時間記憶部７および輝度推移記憶部１１を参照し、第１ＬＥＤ表示部１の全ての第１ＬＥＤ１ａについて、第１累積点灯時間に対する理論上の輝度低下率と、前述した最大輝度低下率とに基づいて、各第１ＬＥＤ１ａに対する補正係数を求める。

輝度補正部１８は、補正係数演算部１２で求めた各第１ＬＥＤ１ａに対する補正係数を用いて、映像信号処理部４の出力信号に含まれる輝度情報を補正する。この補正により、実質的に第１駆動信号が補正される。より具体的には、ＬＥＤ表示装置１００は、図５において矢印で示すように、複数の第１ＬＥＤ１ａの各々の輝度を、最大輝度低下率の第１ＬＥＤ１ａの輝度に合わせるように補正する。すなわち、図５に示す例では、特性ＬＴＳ、特性ＬＴＭおよび特性ＬＴＬのうち、特性ＬＴＬが示す最大輝度低下率である２０％の第１ＬＥＤ１ａの輝度に合わせるように全ての第１ＬＥＤ１ａの輝度を補正する。

＜補正係数の算出例＞
以下、補正係数演算部１２における第１ＬＥＤ１ａに対する補正係数の算出方法について説明する。なお、以下では、図５を用いて説明したように、第１累積点灯時間の異なる代表的な３個の第１ＬＥＤ１ａについて補正係数を算出するものとし、補正時間が短い第１ＬＥＤ１ａをＳ、補正時間が長い第１ＬＥＤ１ａをＬ、両者の中間の補正時間の第１ＬＥＤ１ａをＭとし、Ｓ、Ｍ、Ｌの第１ＬＥＤ１ａの最大累積点灯時間をそれぞれｔｓｍａｘ、ｔｍｍａｘ、ｔｌｍａｘとする。

また、図５に示される特性ＬＴＳ、特性ＬＴＭおよび特性ＬＴＬは、点灯時間ｔの関数ｋｓ（ｔ）、ｋｍ（ｔ）、ｋｌ（ｔ）によってそれぞれ示すことが可能である。この関数ｋｓ（ｔ）、ｋｍ（ｔ）、ｋｌ（ｔ）は、輝度推移記憶部１１に記憶された第２ＬＥＤ２ａの輝度および第２累積点灯時間に回帰分析などを行うことによって、近似式または補間式などの関係式として算出可能である。

輝度補正部１８は、点灯時間記憶部７を参照し、輝度補正を行う時点、例えば、ＬＥＤ表示装置１００の動作開始時から、または前回の補正時から所定の単位時間（例えば１０００時間）を超えた時点でのＳ、Ｍ、Ｌの第１ＬＥＤ１ａのそれぞれの最大累積点灯時間ｔｓｍａｘ、ｔｍｍａｘ、ｔｂｍａｘを検索する。

そして、輝度補正部１８は、最大累積点灯時間ｔｓｍａｘ、ｔｍｍａｘ、ｔｌｍａｘと同じまたはそれに近い第２累積点灯時間に対応する第２ＬＥＤ２ａの輝度を、輝度推移記憶部１１から取得し、輝度低下率を算出する。ここで算出される第２ＬＥＤ２ａの輝度低下率は、高輝度モードの駆動電流値で点灯制御されている第２ＬＥＤ２ａの輝度低下率である。そして、当該第２ＬＥＤ２ａの輝度低下率は、上述した輝度低下率の関数ｋｓ（ｔ）、ｋｍ（ｔ）、ｋｌ（ｔ）のｔに、ｔｓｍａｘ、ｔｍｍａｘ、ｔｌｍａｘをそれぞれ適用したｋｓ（ｔｓｍａｘ）、ｋｍ（ｔｍｍａｘ）、ｋｌ（ｔｌｍａｘ）とほぼ同じである。そこで、以下の説明では便宜上、算出した第２ＬＥＤ２ａの輝度低下率を、輝度低下率ｋｓ（ｔｓｍａｘ）、ｋｍ（ｔｍｍａｘ）、ｋｌ（ｔｌｍａｘ）と記すこともある。

輝度補正部１８は、輝度低下率ｋｒ（ｔｒｍａｘ）、ｋｇ（ｔｇｍａｘ）、ｋｂ（ｔｂｍａｘ）のうち、最も大きい輝度低下率を、最大輝度低下率ｋｒｇｂ（ｔｍａｘ）として求める。すなわち、輝度補正部１８は、以下の数式（１）で示される最大輝度低下率ｋｓｌｍ（ｔｍａｘ）を求める。

次に、輝度補正部１８は、点灯時間記憶部７および輝度推移記憶部１１を参照し、第１ＬＥＤ表示部１の全ての第１ＬＥＤ１ａについて、累積点灯時間ｔに対する理論上の輝度低下率と、最大輝度低下率ｋｓｌｍ（ｔｍａｘ）とに基づいて、各第１ＬＥＤ１ａに対する補正係数を求める。

ここで、Ｓ、Ｍ、Ｌの第１ＬＥＤ１ａの現在の理論上の輝度をＳｐ、Ｍｐ、Ｌｐとし、累積点灯時間ｔにおけるＳ、Ｍ、Ｌの第１ＬＥＤ１ａの理論上の輝度低下率をｋｓ（ｔ）、ｋｍ（ｔ）、ｋｌ（ｔ）とし、最大輝度低下率をｋｓｍｌ（ｔｍａｘ）とすると、補正後のＳ、Ｍ、Ｌの第１ＬＥＤ１ａの輝度Ｓｃｏｍｐ、Ｍｃｏｍｐ、Ｌｃｏｍｐは、以下の数式（２）で示される。なお、累積点灯時間ｔにおけるＳ、Ｍ、Ｌの輝度低下率ｋｓ（ｔ）、ｋｍ（ｔ）、ｋｌ（ｔ）には、例えば前回の補正において求めた最大輝度低下率が適用される。

本実施の形態１に係る輝度補正部１８は、上記数式（２）の右辺の式からＳｐ、Ｍｐ、Ｌｐを除いた式を、求めるべき補正係数の数式として用いる。

なお、上記数式（２）における現在の理論上の輝度Ｓｐ、Ｍｐ、Ｌｐは、Ｓ、Ｍ、Ｌの第１ＬＥＤ１ａの初期輝度をＳ０、Ｍ０、Ｌ０とすると、以下の数式（３）で示される。

上記数式（３）を上記数式（２）に代入すれば、補正後のＳ、Ｍ、Ｌの第１ＬＥＤ１ａの輝度Ｓｃｏｍｐ、Ｍｃｏｍｐ、Ｌｃｏｍｐは、以下の数式（４）で示される。

上記数式（４）で示されるように、輝度Ｓｃｏｍｐ、Ｍｃｏｍｐ、Ｌｃｏｍｐは、Ｓ、Ｍ、Ｌの第１ＬＥＤ１ａの初期輝度Ｓ０、Ｍ０、Ｌ０を、最大輝度低下率ｋｓｍｌ（ｔｍａｘ）によって統一的に補正したものとなる。

以上のような輝度補正を行うことで、本実施の形態１のＬＥＤ表示装置１００においては、第１ＬＥＤ表示部１の輝度補正後の明るさは、輝度補正前と比べて全体的に低下するが、全ての第１ＬＥＤ１ａの輝度を、点灯時間が最も長いＬＥＤの輝度、すなわち輝度低下率が最も大きい輝度に統一することができる。このため、第１ＬＥＤ表示部１全体として輝度の均一性、ホワイトバランスを保つことができ、輝度ばらつきだけでなく色度ばらつきも抑制することができる。

＜運用途中で輝度モードを切り替える場合の補正動作＞
次に、ＬＥＤ表示装置１００の運用途中で、第１ＬＥＤ表示部１の各第１ＬＥＤ１ａの点灯制御を、高輝度モードから通常輝度モードの駆動電流値に切り替える場合の補正動作を説明する。例えば、イベントなどで使用されていたＬＥＤ表示装置１００の設置場所が明るい会場から別の暗い会場に移動される、または第１ＬＥＤ表示部１に表示するコンテンツが暗いものから明るいものに変更されるなどして、第１ＬＥＤ表示部１を高輝度モードで点灯させると輝度が高過ぎて観察者にとっては見づらくなるような場合は、通常輝度モードで点灯させることが考えられる。

図６は、図５に示した第１累積点灯時間の経過時点から、第１ＬＥＤ表示部１の各第１ＬＥＤ１ａの点灯制御を、高輝度モードから通常輝度モードの駆動電流値に切り替えた場合の、各第１ＬＥＤ１ａの第１累積点灯時間と輝度低下率との関係の一例を示す図であり、横軸および縦軸は図５と同じである。また、図５と同じく、図６には、説明の便宜上、第１累積点灯時間の異なる代表的な３個の第１ＬＥＤ１ａについて第１累積点灯時間と輝度低下率との関係（輝度低下率の時間特性）、すなわち、点灯時間が短い場合の特性ＬＴＳ、点灯時間が長い場合の特性ＬＴＬ、点灯時間が短い場合と長い場合の中間の場合の特性ＬＴＭのみを表示している。

図６に示されるように、各第１ＬＥＤ１ａの輝度は点灯時間とともに引続き低下する。ただし、第１累積点灯時間の経過に伴う輝度低下の進行度合い、すなわち、各第１ＬＥＤ１ａの輝度低下率を示す特性は、図４に示された異なる輝度モードでの第２ＬＥＤ２ａの第２累積点灯時間と輝度低下率との関係のうち、高輝度モードでの輝度低下率を示す特性ＨＢＭから、通常輝度モードでの輝度低下率を示す特性ＮＢＭへと移行する。

ただし、第２累積点灯時間が同じであっても輝度低下率は輝度モードによって異なるため、単純に同じ第２累積点灯時間が経過した高輝度モードの輝度低下率を示す特性ＨＢＭから、通常輝度モードの輝度低下率を示す特性ＮＢＭに置き換えるように補正しても、実際の第１ＬＥＤ１ａの輝度低下の進行度合いとは異なったものとなる。

そこで、補正係数演算部１２は、第１ＬＥＤ表示部１の点灯制御を通常輝度モードに切り替える直前の、高輝度モードの場合の輝度低下率と同じ輝度低下率となっている通常モードの場合の第２累積点灯時間を算出する。例えば、第１ＬＥＤ表示部１を高輝度モードで点灯させている場合の、各第１ＬＥＤ１ａの第１累積点灯時間と輝度低下率との関係を示す図５において、特性ＬＴＬを示す第１ＬＥＤ１ａの第１累積点灯時間は１０Ｋ時間であり、その最大輝度低下率は２０％である。

ここで、第２ＬＥＤ２ａの第２累積点灯時間と輝度低下率との関係を示す図４において、輝度低下率が２０％となっている付近の領域“Ｘ”の拡大図を図７に示す。図５に示したように、第１ＬＥＤ表示部１を高輝度モードで点灯させている場合、第１ＬＥＤ１ａの最大輝度低下率は２０％であり、その第１累積点灯時間は１０Ｋ時間である。

図７において、通常輝度モードの輝度低下率を示す特性ＮＢＭから、同じく輝度低下率が２０％となっている第２累積点灯時間は２０Ｋ時間である。高輝度モードを通常輝度モードに切り替えても、輝度モードごとの輝度低下率は略等しいため、第１累積点灯時間が１０Ｋ時間を超えて以降の時間経過においては、図７に示すように、通常輝度モードでの第２累積点灯時間が２０Ｋ時間以降の輝度低下率を示す特性ＮＢＭに沿って第１ＬＥＤ１ａの輝度低下が進行する。

すなわち、最大輝度低下率となっている第１ＬＥＤ１ａの第１累積点灯時間が、例えば、高輝度モードで１０Ｋ時間、さらに通常輝度モードに切り替えた後に１００時間経過したとすると、当該第１ＬＥＤ１ａは通常輝度モードで２０Ｋ時間＋１００時間運用した以降の特性に置き換えて、当該第１ＬＥＤ１ａの輝度を補正する。図７では、通常輝度モードで２０Ｋ時間＋１００時間運用した以降の特性をＲＰとして示し、高輝度モードの特性ＨＢＭの１０Ｋ時間、輝度低下率２０％となっている部分から特性ＲＰに置き換えている。

同様に、図５に示した、特性ＬＴＳおよび特性ＬＴＭにおいても、高輝度モードから通常輝度モードに切り替えた時点から、第２ＬＥＤ２ａの第２累積点灯時間と輝度低下率との関係を示す図４における、同じ輝度低下率となっている通常輝度モードでの特性でそれぞれ置き換えることで、図６に示す第１ＬＥＤ１ａの第１累積点灯時間と輝度低下率との関係を示す特性ＬＴＳおよび特性ＬＴＭが得られる。

補正係数演算部１２は、図６に示す第１ＬＥＤ１ａの第１累積点灯時間と輝度低下率との関係においても、第２ＬＥＤ２ａの輝度の実測値に基づいて算出された複数の第１ＬＥＤ１ａの複数の輝度低下率のうち、最も大きい輝度低下率を最大輝度低下率として求める。さらに、補正係数演算部１２は、点灯時間記憶部７および輝度推移記憶部１１を参照し、第１ＬＥＤ表示部１の全ての第１ＬＥＤ１ａについて、第１累積点灯時間に対する理論上の輝度低下率と、前述した最大輝度低下率とに基づいて、各第１ＬＥＤ１ａに対する補正係数を求める。補正係数を求める方法は、先に示した数式（１）〜（４）を用いて説明した方法と同じである。

輝度補正部１８は、各第１ＬＥＤ１ａに対する補正係数を用いて、映像信号処理部４の出力信号に含まれる輝度情報を補正する。この補正により、実質的に第１駆動信号が補正される。ＬＥＤ表示装置１００は、図６において矢印で示すように、複数の第１ＬＥＤ１ａの各々の輝度を補正する。より具体的には、ＬＥＤ表示装置１００は、図６において矢印で示すように、複数の第１ＬＥＤ１ａの各々の輝度を、最大輝度低下率の第１ＬＥＤ１ａの輝度に合わせるように補正する。すなわち、図６に示す例では、特性ＬＴＳ、特性ＬＴＭおよび特性ＬＴＬのうち、特性ＬＴＬが示す最大輝度低下率である一点鎖線での輝度に合わせるように全ての第１ＬＥＤ１ａの輝度を補正する。

第２ＬＥＤ２ａの輝度モードが高輝度モードしか設定できない場合、ＬＥＤ表示装置１００の運用途中で、第１ＬＥＤ表示部１の点灯制御を高輝度モードから通常輝度モードへと切り替えると、輝度モード切り替え後の第１ＬＥＤ１ａの累積点灯時間の算出に誤差が生じるため、第１ＬＥＤ１ａの輝度補正の精度が低下し、第１ＬＥＤ表示部１の表示には輝度ばらつきが発生する。

これに対して本実施の形態１のように２つの第２ＬＥＤ２ａをそれぞれ輝度モードと通常輝度モードで点灯し、それぞれの累積点灯時間を使って第１ＬＥＤ表示部１の累積点灯時間と輝度低下を予測することにより、第１ＬＥＤ表示部１の点灯制御を高輝度モードから通常輝度モードへと切り替えても第１ＬＥＤ表示部１全体として輝度の均一性、ホワイトバランスを保つことができ、輝度ばらつきおよび色度ばらつきを抑制することができる。

＜変形例＞
以上説明したように、第１ＬＥＤ表示部１の輝度を、高輝度モードと通常輝度モードの２つの異なる設定で調整する場合、図３に示すように、第２ＬＥＤ表示部２には２個の第２ＬＥＤ２ａを受光部１０の中心線１０１と交差する点１０１を中心とした点対称の位置に点１０１を囲むように配置し、２個の第２ＬＥＤ２ａのＬＥＤ駆動電流値をそれぞれ高輝度モードと通常輝度モードで点灯制御している。

ここで、第１ＬＥＤ表示部１の輝度として、高輝度モードと通常輝度モードに加え、さらに通常輝度モードよりも低輝度（第３輝度レベル）のモードを、例えばエコモードとして設定し、３つの異なる輝度モードで調整する場合は、図８に示すように、第２ＬＥＤ表示部２に３個の第２ＬＥＤ２ａを、受光部１０の中心線１０１交差する点１０１を中心として点対称の位置に配置し、各第２ＬＥＤ２ａのＬＥＤ駆動電流値を高輝度モード、通常輝度モード、エコモードで点灯制御することにより、１個の受光素子で３つの異なる輝度モードにおける第１ＬＥＤ表示部１の輝度ばらつきおよび色度ばらつきを抑制することができる。なお、図８では、ハッチングの種類で３個の第２ＬＥＤ２ａを区別しているが、これは輝度モードが異なることを模式的に表しているだけであり、何れが高輝度モードであるか通常輝度モードであるかエコモードであるかを限定するものではない。

また、以上説明した実施の形態１においては、ＬＥＤ表示装置１００の運用途中で、第１ＬＥＤ表示部１の点灯を高輝度モードから通常輝度モードへと変更する例が示されたが、輝度モードの変更はこれに限られるものではない。例えば、ＬＥＤ表示装置１００の運用途中で、通常輝度モードから高輝度モードへと変更する場合、さらには、昼間は高輝度モードで運用し、夜間は通常輝度モードで運用するなど、頻繁に輝度モードを変更する場合においても、本実施の形態１のＬＥＤ表示装置１００を使用することで、上述した効果と同様の効果を奏する。

＜実施の形態２＞
図９は、本発明に係る実施の形態２のＬＥＤ表示装置２００の構成を示すブロック図である。なお、図９においては、図１を用いて説明したＬＥＤ表示装置１００と同一または類似する構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図９に示すようにＬＥＤ表示装置２００は、受光部１０の出力を受け、第２ＬＥＤ２ａの平均輝度を算出する平均輝度演算部１３をさらに備え、平均輝度演算部１３の出力が輝度推移記憶部１１に与えられ、平均輝度演算部１３での平均輝度の算出に第２駆動部９での第２ＬＥＤ２ａの点灯検知結果が使用される構成となっている。また、第２ＬＥＤ表示部２は、４個の第２ＬＥＤ２ａを有している。

図１０は、第２ＬＥＤ表示部２を表示面側から見た概略平面図である。図１０に示すように、ＬＥＤ表示装置２００の第２ＬＥＤ表示部２においては、４個の第２ＬＥＤ２ａが、受光部１０の中心線１０１と交差する点１０１を中心とした点対称の位置に、２行２列で配置されている。

４個の第２ＬＥＤ２ａの駆動電流値は、対角位置に配置された２個の第２ＬＥＤ２ａを１組とし、１組の第２ＬＥＤ２ａは高輝度モードのＬＥＤ駆動電流と同じ値、他の１組の第２ＬＥＤ２ａは通常輝度モードのＬＥＤ駆動電流と同じ値とする。すなわち、２個１組の第２ＬＥＤ２ａの駆動電流値は１組ごとに異なり、輝度も１組ごとに異なるように設定される。なお、図１０では、ハッチングの有無で４個の第２ＬＥＤ２ａを区別しているが、これは輝度モードが異なることを模式的に表しているだけであり、何れが高輝度モードであるか通常輝度モードであるかを限定するものではない。

また、実施の形態１と同様に、本実施の形態２でも、第１ＬＥＤ表示部１の表示動作すなわちＬＥＤの駆動と、第２ＬＥＤ表示部２の表示動作すなわちＬＥＤの駆動とが並行して行われる。これにより、第１ＬＥＤ１ａおよび第２ＬＥＤ２ａが、同じような環境下で点灯され、両者の輝度低下率を互いに近付けることが可能である。なお、複数の第１ＬＥＤ１ａの点灯制御は、第１ＬＥＤ表示部１に表示する画像に従うため、各第１ＬＥＤ１ａは点灯していない時間も多く、各第１ＬＥＤ１ａの累積点灯時間には差がある。一方、４個の第２ＬＥＤ２ａの点灯制御は、第１ＬＥＤ表示部１に表示する画像に従うことなく、各第２ＬＥＤ２ａは常時点灯させる。

以上説明したように、２個１組の第２ＬＥＤ２ａは１組ごとに異なるＬＥＤ駆動電流値で点灯制御され、１組ごとに輝度も異なるため、受光部１０は定期的に２組の第２ＬＥＤ２ａの輝度を交互に測定する。すなわち、測定されない方の１組の第２ＬＥＤ２ａは、第２駆動部９の点灯制御により一時的に消灯され、受光部１０はその光線を受光しない。これを、２組の第２ＬＥＤ２ａで交互に繰り返すことで、受光部１０は、２組の第２ＬＥＤ２ａの輝度を交互に測定することができる。

図１０に示したように、第２ＬＥＤ表示部２が有する４個の第２ＬＥＤ２ａは、受光部１０の中心線１０１と交差する点１０１を中心とした点対称の位置に配置されているため、受光部１０は４個の第２ＬＥＤ２ａが放出する光線をＬＥＤ駆動電流値の違い以外は同じ条件で受光して、その輝度を測定することができる。さらに、対角位置に配置された第２ＬＥＤ２ａの２個を１組とし、１組の第２ＬＥＤ２ａは高輝度モード、他の１組の第２ＬＥＤ２ａは通常輝度モードのＬＥＤ駆動電流値で点灯制御することで、１個の受光部１０で２つの異なるＬＥＤ駆動電流値の輝度を測定することが可能となる。

また、先に説明したように、各第２ＬＥＤ２ａには、各第１ＬＥＤ１ａと製造ロットが同じＬＥＤ、または、輝度などによりＬＥＤを分類するＢＩＮコードが同じＬＥＤが適用される。よって、各第１ＬＥＤ１ａおよび各第２ＬＥＤ２ａの輝度などの特性はほぼ一致する。

平均輝度演算部１３は、第２ＬＥＤ２ａの１組ごとの平均輝度を算出する。この平均輝度は、受光部１０で受光する第２ＬＥＤ２ａの１組ごとの輝度を、当該１組の第２ＬＥＤ２ａのうち、第２駆動部９の検知部で計数する正常に点灯している第２ＬＥＤ２ａの個数で除算して算出される。従って、１組の第２ＬＥＤ２ａのうち、少なくとも１個が正常に点灯していれば、当該ＬＥＤの輝度を平均輝度として算出することができる。なお、１組の第２ＬＥＤ２ａのどちらのＬＥＤも正常に点灯していない場合は、受光部１０で受光しないため平均輝度は算出されず、第２駆動部９は、第２ＬＥＤ表示部２に不具合が発生したことを、ＬＥＤ表示装置２００の外部に報知する。

輝度推移記憶部１１は、平均輝度演算部１３で計算された１組ごとの第２ＬＥＤ２ａの平均輝度と、各第２ＬＥＤ２ａの第２累積点灯時間とを対応付けて記憶する。上述したように、ＬＥＤ駆動電流値の異なる２組の第２ＬＥＤ２ａの輝度を受光部１０で各々測定しているため、輝度推移記憶部１１は、ＬＥＤ駆動電流値の異なる２つの条件で、１組ごとの第２ＬＥＤ２ａの平均輝度と、各第２ＬＥＤ２ａの第２累積点灯時間とを対応付けて記憶する。なお、各第２ＬＥＤ２ａの各第２累積点灯時間は、ＬＥＤ駆動電流値の異なる２組で違いはなく、２組４個全てで同じ第２累積点灯時間である。

各第２ＬＥＤ２ａは、１組ごとに異なるＬＥＤ駆動電流値で常時点灯しているが、上記の受光部１０による測定、平均輝度演算部１３による演算、および、輝度推移記憶部１１による記憶は、常時行う必要はない。ＬＥＤの一般的な特性として、累積点灯時間に伴う輝度の低下は緩やかであるため、一定の時間間隔を設けて受光部１０による測定、平均輝度演算部１３による計算、および、輝度推移記憶部１１による記憶を行っても、各第１ＬＥＤ１ａの輝度の時間推移の計測または予測は十分に可能である。

従って、通常動作時は第２ＬＥＤ２ａを、１組ごとに異なるＬＥＤ駆動電流値で同時に点灯させ、輝度測定時は一方のＬＥＤ駆動電流値で点灯している１組の第２ＬＥＤ２ａのみを点灯させて受光部１０において輝度測定し、続いてもう一方のＬＥＤ駆動電流値で点灯しているもう１組の第２ＬＥＤ２ａのみを点灯させて輝度測定を行うように制御する。

この場合、受光部１０が、各々異なるＬＥＤ駆動電流値で点灯制御されている１組ごとの第２ＬＥＤ２ａの輝度を交互に測定する際に、一定の時間間隔を設けることにより、測定されない方の１組の第２ＬＥＤ２ａを第２駆動部９の点灯制御によって一時的に消灯することは容易であり、輝度測定期間は通常動作時に比べて短い時間となるため、各第２累積点灯時間の経過にもほとんど影響しない。

上述した受光部１０による測定、平均輝度演算部１３による演算、および、輝度推移記憶部１１による記憶は、第２ＬＥＤ表示部２が有する４個の第２ＬＥＤ２ａのうち、１組ごとに少なくとも１個の第２ＬＥＤ２ａが点灯されている間は、定期的に継続して行われる。

なお、ＬＥＤ表示装置２００の他の構成要素とその機能は、実施の形態１において説明した、輝度推移記憶部１１に記憶される受光部１０で測定された２個の第２ＬＥＤ２ａの各輝度を、平均輝度演算部１３で計算された１組ごとの第２ＬＥＤ２ａの各平均輝度に置き換えることで実施の形態１と同様となる。

図９に示したように、第２ＬＥＤ表示部２が有する４個の第２ＬＥＤ２ａは、受光部１０の中心線１０１と交差する点１０１を中心とした点対称の位置に２行２列で配置され、対角位置に配置された第２ＬＥＤ２ａの２個を１組とし、１組の第２ＬＥＤ２ａは高輝度モード、他の１組の第２ＬＥＤ２ａは通常輝度モードのＬＥＤ駆動電流値で点灯制御している。そのため、受光部１０が測定する輝度に対し、輝度モードの異なる１組ごとに、その１組の中の２個の第２ＬＥＤ２ａが寄与する割合（寄与率）は、ほぼ同じである。すなわち、１組ごとに測定される輝度は、その１組の中の２個の第２ＬＥＤ２ａのうち、片方の第２ＬＥＤ２ａの特性に強く影響されることはない。このため、受光部１０において測定される輝度は、１組ごとに各々の特性が同等に平均化された２個の第２ＬＥＤ２ａの特性に基づいた値となり、各第２ＬＥＤ２ａの特性ばらつきの影響を抑制することができる。

また、ＬＥＤ表示装置２００は、１組の第２ＬＥＤ２ａにおける１個が偶発的な故障などで消灯した場合でも、第１ＬＥＤ１ａの輝度の補正を継続することができる。これは、上述したように、平均輝度演算部１３が正常状態の１組ごとの第２ＬＥＤ２ａの平均輝度を算出し、補正係数演算部１２がその平均輝度から輝度低下率と補正係数を算出するためである。受光部１０が測定する輝度に対し、輝度モードの異なる１組ごとの２個の第２ＬＥＤ２ａの寄与率は、ほぼ同じである。そのため、１組の２個の第２ＬＥＤ２ａのうち、何れかの第２ＬＥＤ２ａが消灯しても、平均輝度演算部１３において算出される１組ごとの第２ＬＥＤ２ａの平均輝度に影響を与えることはなく、ＬＥＤ表示装置２００は、第１ＬＥＤ１ａの輝度を精度良く補正し続けることができる。

従来は、輝度測定用のＬＥＤの特性ばらつきが大きい場合および故障が発生した場合には、ＬＥＤ表示面全体の輝度および色度を均一に制御することが難しかった。しかし、本実施の形態２におけるＬＥＤ表示装置２００によれば、輝度測定用のＬＥＤの特性ばらつきおよび故障による輝度低下の影響を排除し、ＬＥＤ表示装置全体の輝度および色度がずれることなく、常に安定して均一になるように制御することができる。

＜変形例１＞
以上説明した実施の形態２に係るＬＥＤ表示装置２００においては、図１０に示すように、第２ＬＥＤ表示部２には輝度モードごとに１組あたり２個、計４個の第２ＬＥＤ２ａを受光部１０の中心線１０１と交差する点１０１を中心とした点対称の位置に２行２列で配置したが、第２ＬＥＤ表示部２における第２ＬＥＤ２ａの個数および配置はこれに限定されるものではない。

図１１に示すように、輝度モードごとに１組あたり３個、計６個の第２ＬＥＤ２ａを受光部１０の中心線１０１と交差する点１０１を中心とした点対称の位置に、点１０１を囲むように交互に配置し、１組ごとにＬＥＤ駆動電流値を高輝度モード、通常輝度モードで点灯制御することにより、１組の中の各第２ＬＥＤ２ａの特性ばらつきの影響をさらに抑制し、１組の中における第２ＬＥＤ２ａの故障時の冗長化を一層図ることができる。なお、図１１では、ハッチングの有無で６個の第２ＬＥＤ２ａを区別しているが、これは輝度モードが異なることを模式的に表しているだけであり、何れが高輝度モードであるか通常輝度モードであるかを限定するものではない。

＜変形例２＞
また、図１１のような計６個の第２ＬＥＤ２ａを第２ＬＥＤ表示部２に配置する場合であって、第１ＬＥＤ表示部１の輝度を、高輝度モードと通常輝度モードに加え、さらに通常輝度モードよりも低輝度のエコモードを設定して、３つの異なる輝度モードで調整する場合、図１２に示すように、第２ＬＥＤ表示部２に輝度モードごとに１組あたり２個、計６個の第２ＬＥＤ２ａを受光部１０の中心線１０１と交差する点１０１を中心とした点対称の位置に、点１０１を囲むように１組ごとに交互に配置し、１組ごとのＬＥＤ駆動電流値を高輝度モード、通常輝度モード、エコモードで点灯制御することにより、１個の受光素子で３つの異なる輝度モードにおける第１ＬＥＤ表示部１の輝度ばらつきおよび色度ばらつきを抑制することができる。なお、図１１では、ハッチングの種類で６個の第２ＬＥＤ２ａを区別しているが、これは輝度モードが異なることを模式的に表しているだけであり、何れが高輝度モードであるか通常輝度モードであるかエコモードであるかを限定するものではない。

以上説明した各実施の形態においては、発光素子としてＬＥＤが配置された表示部を含むＬＥＤ表示装置を例示したが、表示装置はＬＥＤ表示装置に限定されるものではなく、発光素子として自然光の光源、例えば固体光源または塗布もしくは蒸着により形成された光源であって輝度調整可能な複数の光源が配置された表示部を含む表示装置であれば、上記の各実施の形態に示した効果と同様の効果を奏する。

また、以上説明した各実施の形態においては、輝度補正部１８が輝度情報を補正する信号すなわち複数の発光素子の各々の点灯制御に関連する信号は、映像信号処理部４から出力される出力信号である構成を示したが、これに限定されるものではなく、複数の発光素子の各々の点灯制御に関連する信号が、映像信号処理部４以外から与えられる構成であっても良い。

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、省略したりすることが可能である。

以上、本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は全ての局面において例示であって、本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。

１ 第１ＬＥＤ表示部、１ａ 第１ＬＥＤ、２ 第２ＬＥＤ表示部、２ａ 第２ＬＥＤ、５ 信号補正部、６ 第１駆動部、７ 点灯時間記憶部、８ 信号生成部、９ 第２駆動部、１０ 受光部、１１ 輝度推移記憶部、１２ 補正係数演算部、１３ 平均輝度演算部、１８ 輝度補正部。

Claims (5)

1. 複数の第１発光素子を有し、画像を表示する第１表示部と、
   前記複数の第１発光素子と輝度の時間推移が同等である複数の第２発光素子を有する第２表示部と、
   前記複数の第１発光素子のそれぞれの第１累積点灯時間を記憶する点灯時間記憶部と、
   前記複数の第２発光素子の輝度を測定する受光部と、
   前記受光部で測定された前記複数の第２発光素子の輝度と、前記複数の第２発光素子の第２累積点灯時間とを対応付けて記憶する輝度推移記憶部と、
   前記点灯時間記憶部に記憶された前記第１累積点灯時間、前記輝度推移記憶部に記憶された前記複数の第２発光素子の輝度および前記第２累積点灯時間に基づいて前記複数の第１発光素子の輝度を補正する輝度補正部と、を備え、
   前記複数の第１発光素子は、表示される前記画像に基づいて点灯するように制御されると共に、点灯を制御する駆動電流値が複数の値に設定されることで、それぞれの駆動電流値に対応した複数の輝度レベルに設定され、
   前記複数の第２発光素子は、前記複数の第１発光素子の前記複数の輝度レベルを設定する前記それぞれの駆動電流値に対応して少なくとも１個ずつ設けられ、前記それぞれの駆動電流値で、それぞれが常時点灯するように制御されると共に、前記受光部による測定に際しては、前記複数の第２発光素子のそれぞれが、交互に一時的に消灯するように制御され、点灯した第２発光素子の輝度が、そのときの前記第２累積点灯時間に対応付けて、前記輝度推移記憶部に記憶され、
   前記輝度補正部は、
   前記点灯時間記憶部に記憶された前記複数の第１発光素子のそれぞれの前記第１累積点灯時間に相当する、前記複数の第１発光素子の輝度レベルを設定する駆動電流値と同じ駆動電流値における前記第２累積点灯時間での輝度を前記輝度推移記憶部から読み出して第２発光素子の輝度低下率を算出し、該第２発光素子の輝度低下率を前記複数の第１発光素子の輝度低下率とし、前記複数の第１発光素子の輝度低下率のうち、最も大きい最大輝度低下率に合わせるように、前記複数の第１発光素子の輝度をそれぞれ補正する、表示装置。
2. 前記複数の第１発光素子の輝度レベルが第１輝度レベルから第２輝度レベルに切り替えられた場合、
   前記輝度補正部は、
   前記第２輝度レベルを設定する駆動電流で点灯を制御された前記第２発光素子の輝度と、前記第２累積点灯時間とに基づいて得られる前記第２輝度レベルでの前記輝度低下率の時間特性に従って前記第２輝度レベルに切り替えられた後の前記複数の第１発光素子の輝度低下率を算出し、前記複数の第１発光素子の輝度低下率のうち、最も大きい最大輝度低下率に合わせるように、前記複数の第１発光素子の輝度をそれぞれ補正する、請求項１記載の表示装置。
3. 前記複数の第１発光素子の輝度レベルが第１輝度レベルから第２輝度レベルに切り替えられた場合、
   前記第２輝度レベルでの前記輝度低下率の時間特性は、
   前記第１輝度レベルから前記第２輝度レベルに切り替えられた時点での前記最大輝度低下率と同じ前記第２発光素子の輝度低下率を示す前記第２累積点灯時間以降の時間特性を用いる、請求項２記載の表示装置。
4. 前記複数の第２発光素子は、
   前記複数の第１発光素子の前記複数の輝度レベルを設定する前記それぞれの駆動電流値に対応して少なくとも２個ずつ設けられ、
   前記受光部で測定した輝度を、前記少なくとも２個の第２発光素子の正常に点灯している個数で除算することで平均輝度を算出し、前記複数の第２発光素子の輝度として出力する平均輝度演算部をさらに備える、請求項１記載の表示装置。
5. 前記複数の第２発光素子は、
   前記受光部の中心線と交差する点を中心とした点対称の位置に配置される、請求項１記載の表示装置。

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