首页> 中国专利> 显示装置

显示装置

摘要

本发明的显示装置具有:第1显示部,其显示图像;第2显示部;点亮时间存储部,其存储第1显示部的第1发光元件的第1累计点亮时间;受光部,其测定第2显示部的第2发光元件的亮度;亮度推移存储部,其将第2发光元件的亮度和第2累计点亮时间对应起来进行存储;以及亮度校正部,其根据第1累计点亮时间、发光元件的亮度和第2累计点亮时间,对第1发光元件的亮度进行校正,第1发光元件被控制成根据要显示的图像点亮,第2发光元件被控制成始终点亮,亮度校正部从亮度推移存储部读出与第1发光元件的第1累计点亮时间相当的第2累计点亮时间处的亮度,计算第2发光元件的亮度降低率,将该第2发光元件的亮度降低率作为第1发光元件的亮度降低率,对第1发光元件的亮度进行校正,使得与第1发光元件的亮度降低率中最大的最大亮度降低率一致。

著录项

  • 公开/公告号CN112166468A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-01-01

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 三菱电机株式会社;

    申请/专利号CN201880093766.5

  • 发明设计人 田口洋和;成田秀树;浅村吉范;

    申请日2018-06-01

  • 分类号G09G3/20(20060101);G09G3/32(20160101);

  • 代理机构11127 北京三友知识产权代理有限公司;

  • 代理人马建军;邓毅

  • 地址 日本东京都

  • 入库时间 2023-06-19 09:23:00

说明书

技术领域

本发明涉及具备具有发光元件的显示部的显示装置。

背景技术

通过多个发光二极管(LED:Light Emitting Diode)显示图像的LED显示装置由于LED的技术发展和低成本化而被用于室外和室内的广告显示等多种用途。具体而言,以往,LED显示装置主要用于自然图像和动画的动态图像的显示。但是,近年来,随着像素间距变窄,即使视觉辨认距离较短,也能够维持画质,因此,作为室内的用途,还用于会议室或监视用途等。其中,在监视用途中,大多显示接近静态图像的计算机图像。

关于LED显示装置显示的图像的明亮度调整,存在对被PWM(Pulse WidthModulation)控制的LED的占空比(Duty比)进行调整的方法、以及对驱动LED的电流值进行调整的方法。在调整占空比来降低图像的明亮度的情况下,还导致减少可显示的灰度。因此,为了在显示低灰度的图像时也确保影像品质良好,优选对LED驱动电流值进行调整。

此外,随着累计点亮时间变长,LED的亮度降低,因此,根据要显示的图像的内容,各LED的累计点亮时间乃至各LED的亮度降低率产生差异。其结果是,伴随着累计点亮时间的长时间化,产生像素的亮度偏差和色度偏差。

为了减少这种亮度偏差和色度偏差,例如在专利文献1中提出如下技术:根据基准LED对LED显示面即朝向观察者显示图像的面的亮度进行校正。该基准LED安装于内置于LED显示装置的电路基板具有的2个面中的、与安装有构成LED显示面的多个LED的面相反一侧的面,以与构成LED显示面的多个LED相同的方式被驱动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2014-102484号公报

发明内容

发明要解决的课题

以与LED显示面侧的多个LED相同的方式被驱动的基准LED与显示面侧的LED同样地劣化。现有的LED显示装置能够通过光传感器检测基准LED的亮度,计测亮度降低率,根据该亮度降低率对显示面侧的LED的亮度进行校正。通过该技术,LED显示装置能够对由于LED的点亮时间差异引起的LED显示面的亮度和色度偏差进行校正。

但是,如专利文献1公开的那样,以往,针对安装有显示面侧的多个LED的1枚电路基板,仅安装1个基准LED,在为了在LED显示装置的运用中途对显示面侧的LED的明亮度进行调整而使该LED的驱动电流值变化的情况下,LED的亮度降低的推移还根据该驱动电流值而不同,因此,除了由于LED的累计点亮时间差异以外还由于该驱动电流值的变化而产生LED显示面的亮度和色度偏差,很难根据1个基准LED的亮度降低率对其进行校正。

本发明正是为了解决上述这种问题而完成的,其目的在于,提供提高显示部的亮度和色度偏差的抑制效果的显示装置。

用于解决课题的手段

本发明的显示装置具有:第1显示部,其具有多个第1发光元件,显示图像;第2显示部,其具有亮度的时间推移与所述多个第1发光元件相同的多个第2发光元件;点亮时间存储部,其存储所述多个第1发光元件各自的第1累计点亮时间;受光部,其测定所述多个第2发光元件的亮度;亮度推移存储部,其将由所述受光部测定出的所述多个第2发光元件的亮度和所述多个第2发光元件的第2累计点亮时间对应起来进行存储;以及亮度校正部,其根据所述点亮时间存储部中存储的所述第1累计点亮时间、所述亮度推移存储部中存储的所述多个第2发光元件的亮度和所述第2累计点亮时间,对所述多个第1发光元件的亮度进行校正,所述多个第1发光元件被控制成根据要显示的所述图像点亮,所述多个第2发光元件被控制成始终点亮,所述亮度校正部从所述亮度推移存储部读出与所述点亮时间存储部中存储的所述多个第1发光元件各自的所述第1累计点亮时间相当的所述第2累计点亮时间处的亮度,计算第2发光元件的亮度降低率,将该第2发光元件的亮度降低率作为所述多个第1发光元件的亮度降低率,分别对所述多个第1发光元件的亮度进行校正,以使该亮度与所述多个第1发光元件的亮度降低率中最大的最大亮度降低率一致。

发明效果

根据本发明的显示装置,能够得到提高显示部的亮度和色度偏差的抑制效果的显示装置。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的LED显示装置的结构的框图。

图2是示出本发明的实施方式1的LED显示装置的硬件结构的框图。

图3是从显示面侧观察本发明的实施方式1的LED显示装置的第2LED显示部的概略俯视图。

图4是示出第2累计点亮时间与亮度降低率的关系的一例的图。

图5是示出第1累计点亮时间与亮度降低率的关系的一例的图。

图6是示出第1累计点亮时间与亮度降低率的关系的一例的图。

图7是示出第2累计点亮时间与亮度降低率的关系的一例的图。

图8是示出本发明的实施方式1的变形例中的第2LED显示部的概略俯视图。

图9是示出本发明的实施方式2的LED显示装置的结构的框图。

图10是从显示面侧观察本发明的实施方式2的LED显示装置的第2LED显示部的概略俯视图。

图11是示出本发明的实施方式2的变形例1中的第2LED显示部的概略俯视图。

图12是示出本发明的实施方式2的变形例2中的第2LED显示部的概略俯视图。

具体实施方式

下面,对本发明的显示装置的实施方式进行说明。另外,在各实施方式中,显示装置以LED显示装置为例进行说明,但是,本发明的应用不限于LED显示装置。

<实施方式1>

<装置结构>

图1是示出本发明的实施方式1的LED显示装置100的结构的框图。如图1所示,LED显示装置100具有第1LED显示部1、第2LED显示部2、输入端子3、影像信号处理部4、信号校正部5、第1驱动部6、点亮时间存储部7、信号生成部8、第2驱动部9、受光部10、亮度推移存储部11和校正系数运算部12。另外,信号校正部5和校正系数运算部12包含于亮度校正部18。

首先,对实现LED显示装置100的硬件进行说明。第1LED显示部1和第2LED显示部2例如应用LED显示面板,受光部10例如应用能够利用可视域的波长进行计测的光电二极管等计测器件。

点亮时间存储部7和亮度推移存储部11例如应用图2的存储器91。例如图2的处理器92执行存储器91中存储的程序,由此实现影像信号处理部4、信号校正部5、第1驱动部6、信号生成部8、第2驱动部9和校正系数运算部12(以下有时称作“影像信号处理部4等”)。

另外,存储器91例如包含RAM、ROM、闪存、EPROM、EEPROM等非易失性或易失性半导体存储器、磁盘、软盘、光盘、高密度盘、迷你盘、DVD等。处理器92例如包含中央处理装置(CPU:Central Processing Unit:中央处理单元)、运算装置、微处理器、微计算机、处理器、DSP(Digital Signal Processor:数字信号处理器)。上述程序使计算机执行影像信号处理部4等中的处理步骤和处理方法,例如通过软件、固件或软件与固件的组合来实现。

另外,影像信号处理部4等不限于通过按照软件程序进行动作而实现的结构,例如也可以是利用硬件的电路实现该动作的信号处理电路。或者,影像信号处理部4等也可以是通过软件程序实现的结构和通过硬件实现的结构的组合。

下面,对LED显示装置100的各结构进行说明。第1LED显示部1具有多个第1LED1a(第1发光元件)。在本实施方式1中,示出纵向4个×横向4个的合计16个第1LED1a呈矩阵状配置的例子,但是,第1LED1a的数量不限于此,在实际的显示装置中配置有100万个单位的LED。

第1LED显示部1例如显示字符、图形等期望的图像。第1LED显示部1根据从后述的第1驱动部6输出的第1驱动信号被驱动,第1驱动信号包含有显示图案、驱动图案、驱动数据。通过从该第1驱动部6输出的第1驱动信号进行各个第1LED1a的点亮控制。

关于第1LED显示部1的亮度设定,例如能够如高亮度和通常亮度那样设定成2个亮度等级,将设定成高亮度(第1亮度等级)的情况设为高亮度模式,将设定成通常亮度(第2亮度等级)的情况设为通常亮度模式。在各亮度模式下,多个第1LED1a各自的LED驱动电流值全部为相同的值,高亮度模式设定成比通常亮度模式大的LED驱动电流值。在以下的说明中,设利用高亮度模式和通常亮度模式中的任意模式的驱动电流值对多个第1LED1a进行点亮控制。另外,第1LED1a包含红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)中的任意LED,但是,在以下的说明中,没有特别限定颜色的差异。

第2LED显示部2具有多个第2LED2a(第2发光元件)。图3是从显示面侧观察第2LED显示部2的概略俯视图。如图3所示,在实施方式1中,2个第2LED2a配置于以与后述的受光部10的中心线101交叉的点101为中心的点对称的位置。另外,在图3中,利用有无阴影来区分2个第2LED2a,但是,这只是示意地示出亮度模式不同,并不限定哪个是高亮度模式,哪个是通常亮度模式。

第2LED显示部2配置于安装有第1LED显示部1的多个第1LED1a的电路基板的背面侧或第1LED显示部1的附近,由此,在与第1LED显示部1相同的温度环境下被点亮,能够使两者的亮度降低率更加接近。

第2LED显示部2根据从后述的第2驱动部9输出的第2驱动信号被驱动,第2驱动信号包含有显示图案、驱动图案、驱动数据。通过从该第2驱动部9输出的第2驱动信号进行2个第2LED2a的点亮控制。

2个第2LED2a的LED驱动电流值分别为与上述第1LED1a的亮度设定即高亮度模式或通常亮度模式的LED驱动电流相同的值。即,2个第2LED2a的驱动电流值分别不同,一方成为高亮度模式,另一方成为通常亮度模式,被控制成2个第2LED2a放出的光线的亮度分别不同。另外,第2LED2a包含红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)中的任意LED,但是,在以下的说明中,没有特别限定颜色的差异。

第2LED显示部2进行用于供LED显示装置100计测或预测第1LED显示部1的亮度的时间推移的显示。另外,亮度的时间推移例如利用设初始亮度为100%而表示当前亮度的亮度维持率或与亮度维持率处于相反关系的亮度降低率(=100%-亮度维持率)等表示,但是,下面设亮度的时间推移应用亮度降低率来进行说明。

如果LED驱动电流值是相同的值,则各第2LED2a的亮度降低率和各第1LED1a的亮度降低率相同。即,各第2LED2a的亮度降低率与各第1LED1a的亮度降低率相同或以能够视为相同的程度相似。其理由是,各第1LED1a和各第2LED2a应用制造批次相同的LED,或者,各第1LED1a和各第2LED2a应用通过亮度和波长等对LED进行分类的BIN码相同的LED。这种各第1LED1a和各第2LED2a的亮度和波长等特性相似,如果LED驱动电流值是相同的值,则两者的亮度降低率相同。

而且,在本实施方式1中,并行进行第1LED显示部1的显示动作即LED的驱动和第2LED显示部2的显示动作即LED的驱动。由此,第1LED1a和第2LED2a在相同的环境下被点亮,能够使两者的亮度降低率彼此接近。另外,多个第1LED1a的点亮控制基于第1LED显示部1中显示的图像,因此,各第1LED1a未点亮的时间也较多,各第1LED1a的累计点亮时间存在差异。另一方面,2个第2LED2a的点亮控制不基于第1LED显示部1中显示的图像,各第2LED2a始终点亮。因此,各第2LED2a的累计点亮时间比第1LED1a中的任何第1LED1a的累计点亮时间都长。

输入端子3从外部接收影像信号。影像信号处理部4根据由输入端子3接收到的影像信号选择显示所需要的区域,此外,进行伽马校正等处理。

信号校正部5使用从后述的校正系数运算部12输入的校正系数,对影像信号处理部4的输出信号中包含的亮度信息进行校正。通过该校正,信号校正部5能够实质上对从第1驱动部6输出到第1LED显示部1的第1驱动信号乃至1个以上的第1LED1a的亮度进行校正。

第1驱动部6根据由信号校正部5校正后的输出信号,生成用于驱动第1LED显示部1的第1驱动信号。第1驱动部6将该第1驱动信号输出到第1LED显示部1,由此驱动第1LED显示部1,即进行各第1LED1a的点亮控制。

点亮时间存储部7存储第1LED1a各自的第1累计点亮时间。第1累计点亮时间是指对第1LED1a点亮的时间进行累计相加而得到的时间。

信号生成部8根据由信号校正部5校正后的输出信号,生成用于生成第2LED显示部2的第2驱动信号的信号。

第2驱动部9根据由信号生成部8生成的信号,生成用于驱动第2LED显示部2的第2驱动信号。第2驱动部9将该第2驱动信号输出到第2LED显示部2,由此驱动第2LED显示部2,即进行各第2LED2a的点亮控制。如之前说明的那样,在本实施方式1中,第2LED显示部2具有2个第2LED2a。由第2驱动部9分别利用不同的LED驱动电流值对2个第2LED2a进行点亮控制。这2个不同的LED驱动电流值分别被设定成与上述第1LED1a的亮度设定即高亮度模式或通常亮度模式的LED驱动电流值相同的值。

此外,第2驱动部9包含未图示的检测部。该检测部检测第2LED显示部2具有的各第2LED2a是处于故障状态还是处于正常状态。而且,检测部对正常点亮的各第2LED2a的个数进行计数。另外,在检测到2个第2LED2a中的至少一方没有正常点亮的情况下,第2驱动部9向LED显示装置100的外部报知第2LED显示部2产生不良情况。

受光部10面对着第2LED显示部2进行配置。受光部10接收从2个第2LED2a放出的光线,测定其亮度。如上所述,分别利用不同的LED驱动电流值对2个第2LED2a进行点亮控制,放出的光线的亮度也分别不同。因此,受光部10交替地测定2个第2LED2a的亮度。即,未被测定的第2LED2a通过第2驱动部9的点亮控制而暂时熄灭,受光部10不接收其光线。在2个第2LED2a中交替反复进行该动作,由此,受光部10能够交替地测定2个第2LED2a的亮度。

如图3所示,第2LED显示部2具有的2个第2LED2a配置于以与受光部10的中心线101交叉的点101为中心的点对称的位置,因此,受光部10能够以除了LED驱动电流值不同以外都相同的条件接收2个第2LED2a放出的光线,测定其亮度。即,能够利用1个受光部10测定2个不同的LED驱动电流值的亮度。

此外,如上所述,各第2LED2a应用制造批次与各第1LED1a相同的LED、或根据亮度等对LED进行分类的BIN码与各第1LED1a相同的LED。由此,各第1LED1a和各第2LED2a的亮度等的特性大致一致。

亮度推移存储部11将由受光部10测定出的各第2LED2a的亮度和各第2LED2a的第2累计点亮时间对应起来进行存储。这里,第2累计点亮时间是指对各第2LED2a点亮的时间进行累计相加而得到的时间。如上所述,利用受光部10分别测定LED驱动电流值不同的2个第2LED2a的亮度,因此,亮度推移存储部11以LED驱动电流值不同的2个条件,将各第2LED2a的亮度和各第2LED2a的第2累计点亮时间对应起来进行存储。

各第2LED2a分别利用不同的LED驱动电流值始终点亮,但是,上述受光部10的测定和亮度推移存储部11的存储不需要始终进行。作为LED的一般特性,与累计点亮时间相伴的亮度的降低缓和,因此,即使设置一定的时间间隔来进行受光部10的测定和亮度推移存储部11的存储,也能够充分地计测或预测各第1LED1a的亮度的时间推移。因此,进行控制,使得在通常动作时,使第2LED2a分别利用不同的LED驱动电流值同时点亮,在亮度测定时,仅点亮利用一个LED驱动电流值点亮的第2LED2a,在受光部10中进行亮度测定,接着,仅点亮利用另一个LED驱动电流值点亮的第2LED2a,进行亮度测定。

该情况下,在受光部10交替测定分别利用不同的LED驱动电流值被进行点亮控制的2个第2LED2a的亮度时,设置一定的时间间隔,由此,容易通过第2驱动部9的点亮控制暂时熄灭未被测定的第2LED2a,与通常动作时相比,亮度测定期间成为较短的时间,因此,几乎不会影响各第2累计点亮时间的经过。

校正系数运算部12根据点亮时间存储部7中存储的第1累计点亮时间以及亮度推移存储部11中存储的第2LED2a的亮度和第2累计点亮时间,计算亮度降低率。然后,根据计算出的亮度降低率,在校正系数运算部12中计算亮度的校正系数。

如上所述,亮度推移存储部11将LED驱动电流值不同的2个条件,即利用高亮度模式和通常亮度模式的LED驱动电流值被进行点亮控制的各第2LED2a的亮度和各第2累计点亮时间对应起来进行存储。

在校正系数运算部12计算亮度降低率和亮度的校正系数时,根据与利用高亮度模式和通常亮度模式中的任意一方被进行点亮控制的各第1LED1a的驱动电流值相同的驱动电流值的第2LED2a的亮度进行计算。

这里,如图1所示,信号校正部5和校正系数运算部12包含于亮度校正部18,亮度校正部18根据点亮时间存储部7中存储的第1累计点亮时间、以及亮度推移存储部11中存储的与对各第1LED1a进行点亮控制的驱动电流值相同的驱动电流值的第2LED2a的亮度和第2累计点亮时间,计算上述校正系数。然后,亮度校正部18使用该校正系数对影像信号处理部4的输出信号中包含的亮度信息进行校正。其结果是,从第1驱动部6输出到第1LED显示部1的第1驱动信号乃至第1LED1a的亮度得到校正。

另外,在本实施方式1中,如上所述,多个第1LED1a的点亮控制基于第1LED显示部1中显示的图像,因此,各第1LED1a未点亮的时间也较多,多个第1LED1a的多个第1累计点亮时间不同。

另一方面,2个第2LED2a的点亮控制不基于第1LED显示部1中显示的图像,各第2LED2a始终点亮。即,被控制成第2LED2a的第2累计点亮时间的长度为第1LED1a的第1累计点亮时间的长度以上。

此外,2个第2LED2a各自的驱动电流值不同,但是,根据来自第2驱动部9的相同的第2驱动信号进行驱动,由此,对各第2LED2a相同地进行点亮控制。即,2个第2LED2a的第2累计点亮时间成为相同的时间而没有个体差异。在第1LED显示部1显示接近静态图像的计算机图像的情况下,多个第1LED1a的多个第1累计点亮时间与始终点亮的2个第2LED2a的第2累计点亮时间相比,估计大致为30%以下。

而且,亮度校正部18构成为,根据点亮时间存储部7中存储的多个第1累计点亮时间中最长的第1累计点亮时间、亮度推移存储部11中存储的基于与对各第1LED1a进行点亮控制的驱动电流值相同的驱动电流值的第2LED2a的亮度降低率和第2累计点亮时间,进行上述校正。

<校正动作>

下面,对LED显示装置100中的亮度的校正动作进行说明。首先,对在LED显示装置100的运用中途消除第1LED显示部1的亮度偏差的亮度的校正动作进行说明。

<消除显示部的亮度偏差的校正动作>

在亮度推移存储部11中对应地存储有由受光部10测定出的亮度和第2LED2a的第2累计点亮时间。亮度校正部18的校正系数运算部12从亮度推移存储部11读出这些亮度和第2累计点亮时间,计算亮度降低率。如上所述,在受光部10中,分别测定LED驱动电流值不同的2个第2LED2a的亮度,因此,亮度校正部18的校正系数运算部12在LED驱动电流值不同的2个条件下计算亮度降低率。

图4是使用由校正系数运算部12计算出的亮度降低率示出2个第2LED2a中的第2累计点亮时间与亮度降低率的关系(亮度降低率的时间特性)的一例的图,横轴示出第2累计点亮时间(小时),纵轴示出亮度降低率(%)。另外,图4的横轴进行对数显示,1K表示1000小时。

如之前说明的那样,分别利用高亮度模式和通常亮度模式的驱动电流值对2个第2LED2a进行点亮控制,各第2LED2a放出的光线的亮度也分别不同,因此,如图4所示,按照不同的亮度模式得到2个第2累计点亮时间与亮度降低率的关系,即通常亮度模式的特性NBM和高亮度模式的特性HBM。

如图4所示,随着点亮时间的增加,第2LED2a的亮度降低率增大。即,通常亮度模式的第2LED2a和高亮度模式的第2LED2a的亮度均降低。如上所述,高亮度模式利用比通常亮度模式的第2LED2a大的LED驱动电流值进行点亮控制,因此,与温度上升相伴的热负荷也增大,以高亮度模式点亮的第2LED2a的亮度降低率更大。

此外,如上所述,如果LED驱动电流值是相同的值,则第1LED显示部1的各第1LED1a具有与各第2LED2a相似到其亮度降低率能够视为与各第2LED2a的亮度降低率相同的程度的特性。

图5是示出从LED显示装置100的运用开始时起始终以高亮度模式点亮第1LED显示部1时的、第1LED1a的第1累计点亮时间与亮度降低率的关系(亮度降低率的时间特性)的一例的图,横轴示出第1累计点亮时间(小时),纵轴示出亮度降低率(%)。另外,图5的横轴进行对数显示,1K表示1000小时。此外,如图1所示,在第1LED显示部1配置有合计16个第1LED1a,但是,在图5中,为了便于说明,针对第1累计点亮时间不同的有代表性的3个第1LED1a仅显示第1累计点亮时间与亮度降低率的关系,即,仅显示点亮时间较短时的特性LTS、点亮时间较长时的特性LTL、点亮时间较短时与较长时的中间时的特性LTM。

如图5所示,与第2LED2a的亮度同样,各第1LED1a的亮度也随着点亮时间而降低。但是,多个第1LED1a各自的第1累计点亮时间存在差异,因此,该各个亮度降低率不同,如果不进行多个第1LED1a各自的亮度校正,则在第1LED显示部1的显示中产生亮度偏差。

当进入用于消除该偏差的校正动作时,校正系数运算部12从亮度推移存储部11读出跟与点亮时间存储部7中存储的第1LED1a的点亮时间相同或与其接近的点亮时间对应的点亮时间的第2LED2a的亮度,计算亮度降低率。这里,利用高亮度模式的驱动电流值对各第1LED1a进行点亮控制,因此,读出同样利用高亮度模式的驱动电流值被进行点亮控制的第2LED2a的亮度,计算亮度降低率。另外,点亮时间存储部7中存储的第1LED1a的点亮时间是关于全部第1LED1a的点亮时间。

此外,如上所述,在LED驱动电流值为相同值的情况下,各第2LED2a的亮度降低率和各第1LED1a的亮度降低率相同。由此,本实施方式1中的LED显示装置100实测各第2LED2a的亮度即可,不需要实测各第1LED1a的亮度而能够计算各第1LED1a的亮度降低率。

此时,校正系数运算部12求出根据第2LED2a的亮度的实测值计算出的多个第1LED1a的多个亮度降低率中最大的亮度降低率作为最大亮度降低率。进而,校正系数运算部12参照点亮时间存储部7和亮度推移存储部11,针对第1LED显示部1的全部第1LED1a,根据针对第1累计点亮时间的理论上的亮度降低率和所述最大亮度降低率,求出针对各第1LED1a的校正系数。

亮度校正部18使用由校正系数运算部12求出的针对各第1LED1a的校正系数,对影像信号处理部4的输出信号中包含的亮度信息进行校正。通过该校正,实质上对第1驱动信号进行校正。更具体而言,如图5中箭头所示,LED显示装置100对多个第1LED1a各自的亮度进行校正,使得与最大亮度降低率的第1LED1a的亮度一致。即,在图5所示的例子中,对全部第1LED1a的亮度进行校正,使得与特性LTS、特性LTM和特性LTL中的特性LTL所示的最大亮度降低率20%的第1LED1a的亮度一致。

<校正系数的计算例>

下面,对校正系数运算部12中的针对第1LED1a的校正系数的计算方法进行说明。另外,下面,如使用图5说明的那样,设针对第1累计点亮时间不同的有代表性的3个第1LED1a计算校正系数,设校正时间较短的第1LED1a为S,设校正时间较长的第1LED1a为L,设两者中间的校正时间的第1LED1a为M,设S、M、L的第1LED1a的最大累计点亮时间分别为tsmax、tmmax、tlmax。

此外,图5所示的特性LTS、特性LTM和特性LTL能够通过点亮时间t的函数ks(t)、km(t)、kl(t)分别表示。通过对亮度推移存储部11中存储的第2LED2a的亮度和第2累计点亮时间进行回归分析等,能够作为近似式或插值式等关系式来计算该函数ks(t)、km(t)、kl(t)。

亮度校正部18参照点亮时间存储部7,检索进行亮度校正的时点,例如从LED显示装置100的动作开始时或上次校正时起超过规定的单位时间(例如1000小时)的时点的S、M、L的第1LED1a各自的最大累计点亮时间tsmax、tmmax、tbmax。

然后,亮度校正部18从亮度推移存储部11取得跟与最大累计点亮时间tsmax、tmmax、tlmax相同或与其接近的第2累计点亮时间对应的第2LED2a的亮度,计算亮度降低率。这里计算的第2LED2a的亮度降低率是利用高亮度模式的驱动电流值被进行点亮控制的第2LED2a的亮度降低率。而且,该第2LED2a的亮度降低率与对上述亮度降低率的函数ks(t)、km(t)、kl(t)的t分别应用tsmax、tmmax、tlmax的ks(tsmax)、km(tmmax)、kl(tlmax)大致相同。因此,在以下的说明中,为了简便,有时将计算出的第2LED2a的亮度降低率记作亮度降低率ks(tsmax)、km(tmmax)、kl(tlmax)。

亮度校正部18求出亮度降低率kr(trmax)、kg(tgmax)、kb(tbmax)中最大的亮度降低率作为最大亮度降低率krgb(tmax)。即,亮度校正部18求出以下的数式(1)所示的最大亮度降低率kslm(tmax)。

【数式1】

ksml(tmax)=MAX(ks(tsmax),km(tmmax),kl(tlmax))...(1)

接着,亮度校正部18参照点亮时间存储部7和亮度推移存储部11,针对第1LED显示部1的全部第1LED1a,根据针对累计点亮时间t的理论上的亮度降低率和最大亮度降低率kslm(tmax),求出针对各第1LED1a的校正系数。

这里,当设S、M、L的第1LED1a的当前的理论上的亮度为Sp、Mp、Lp,设累计点亮时间t的S、M、L的第1LED1a的理论上的亮度降低率为ks(t)、km(t)、kl(t),设最大亮度降低率为ksml(tmax)时,校正后的S、M、L的第1LED1a的亮度Scomp、Mcomp、Lcomp利用以下的数式(2)表示。另外,累计点亮时间t的S、M、L的亮度降低率ks(t)、km(t)、kl(t)例如应用在上次的校正中求出的最大亮度降低率。

【数式2】

本实施方式1的亮度校正部18使用从上述数式(2)的右边的式子去除Sp、Mp、Lp而得到的式子,作为应该求出的校正系数的数式。

另外,当设S、M、L的第1LED1a的初始亮度为S0、M0、L0时,上述数式(2)中的当前的理论上的亮度Sp、Mp、Lp利用以下的数式(3)表示。

【数式3】

如果将上述数式(3)代入上述数式(2),则校正后的S、M、L的第1LED1a的亮度Scomp、Mcomp、Lcomp利用以下的数式(4)表示。

【数式4】

如上述数式(4)所示,亮度Scomp、Mcomp、Lcomp是通过最大亮度降低率ksml(tmax)统一地校正S、M、L的第1LED1a的初始亮度S0、M0、L0而得到的。

通过进行以上这种亮度校正,在本实施方式1的LED显示装置100中,与亮度校正前相比,第1LED显示部1的亮度校正后的明亮度整体降低,但是,能够将全部第1LED1a的亮度统一成点亮时间最长的LED的亮度即亮度降低率最大的亮度。因此,作为第1LED显示部1整体,能够确保亮度的均匀性和白平衡,不仅能够抑制亮度偏差,还能够抑制色度偏差。

<在运用中途切换亮度模式时的校正动作>

接着,对在LED显示装置100的运用中途将第1LED显示部1的各第1LED1a的点亮控制从高亮度模式切换成通常亮度模式的驱动电流值时的校正动作进行说明。例如,在事件等中使用的LED显示装置100的设置场所从较亮的会场移动到其他较暗的会场或第1LED显示部1中显示的内容从较暗的内容变更成较亮的内容等,当以高亮度模式点亮第1LED显示部1时亮度过高而使观察者不容易观看的情况下,考虑以通常亮度模式点亮。

图6是示出从图5所示的第1累计点亮时间的经过时点起将第1LED显示部1的各第1LED1a的点亮控制从高亮度模式切换成通常亮度模式的驱动电流值时的各第1LED1a的第1累计点亮时间与亮度降低率的关系的一例的图,横轴和纵轴与图5相同。此外,与图5同样,在图6中,为了便于说明,针对第1累计点亮时间不同的有代表性的3个第1LED1a仅显示第1累计点亮时间与亮度降低率的关系(亮度降低率的时间特性),即,仅显示点亮时间较短时的特性LTS、点亮时间较长时的特性LTL、点亮时间较短时与较长时的中间时的特性LTM。

如图6所示,各第1LED1a的亮度随着点亮时间而继续降低。但是,与第1累计点亮时间的经过相伴的亮度降低的发展程度即表示各第1LED1a的亮度降低率的特性,从图4所示的不同亮度模式下的第2LED2a的第2累计点亮时间与亮度降低率的关系中表示高亮度模式下的亮度降低率的特性HBM,转移到表示通常亮度模式下的亮度降低率的特性NBM。

但是,即使第2累计点亮时间相同,亮度降低率也根据亮度模式而不同,因此,即使简单地进行校正以从经过相同的第2累计点亮时间后的表示高亮度模式的亮度降低率的特性HBM置换成表示通常亮度模式的亮度降低率的特性NBM,也与实际的第1LED1a的亮度降低的发展程度不同。

因此,校正系数运算部12计算将第1LED显示部1的点亮控制切换成通常亮度模式紧前的、成为与高亮度模式时的亮度降低率相同的亮度降低率的通常模式时的第2累计点亮时间。例如,在示出以高亮度模式点亮第1LED显示部1时的各第1LED1a的第1累计点亮时间与亮度降低率的关系的图5中,表示特性LTL的第1LED1a的第1累计点亮时间为10K小时,其最大亮度降低率为20%。

这里,在图7中示出在示出第2LED2a的第2累计点亮时间与亮度降低率的关系的图4中,亮度降低率为20%的附近的区域“X”的放大图。如图5所示,在以高亮度模式点亮第1LED显示部1的情况下,第1LED1a的最大亮度降低率为20%,其第1累计点亮时间为10K小时。

在图7中,根据表示通常亮度模式的亮度降低率的特性NBM,同样地,亮度降低率为20%的第2累计点亮时间为20K小时。即使将高亮度模式切换成通常亮度模式,每个亮度模式的亮度降低率也大致相等,因此,在第1累计点亮时间超过10K小时以后的时间经过中,如图7所示,第1LED1a的亮度降低沿着表示通常亮度模式下的第2累计点亮时间为20K小时以后的亮度降低率的特性NBM发展。

即,在设成为最大亮度降低率的第1LED1a的第1累计点亮时间例如在高亮度模式下为10K小时,进而在切换成通常亮度模式后经过100小时时,该第1LED1a置换成在通常亮度模式下运用20K小时+100小时以后的特性,对该第1LED1a的亮度进行校正。在图7中,将在通常亮度模式下运用20K小时+100小时以后的特性表示为RP,从高亮度模式的特性HBM的10K小时、亮度降低率20%的部分置换成特性RP。

同样,在图5所示的特性LTS和特性LTM中,在从高亮度模式切换成通常亮度模式的时点起,利用示出第2LED2a的第2累计点亮时间与亮度降低率的关系的图4中的、成为相同的亮度降低率的通常亮度模式下的特性分别进行置换,由此,得到图6所示的示出第1LED1a的第1累计点亮时间与亮度降低率的关系的特性LTS和特性LTM。

校正系数运算部12在图6所示的第1LED1a的第1累计点亮时间与亮度降低率的关系中,也求出根据第2LED2a的亮度的实测值计算出的多个第1LED1a的多个亮度降低率中最大的亮度降低率作为最大亮度降低率。进而,校正系数运算部12参照点亮时间存储部7和亮度推移存储部11,针对第1LED显示部1的全部第1LED1a,根据针对第1累计点亮时间的理论上的亮度降低率和所述最大亮度降低率,求出针对各第1LED1a的校正系数。求出校正系数的方法与之前所示的使用数式(1)~(4)说明的方法相同。

亮度校正部18使用针对各第1LED1a的校正系数,对影像信号处理部4的输出信号中包含的亮度信息进行校正。通过该校正,实质上对第1驱动信号进行校正。如图6中箭头所示,LED显示装置100对多个第1LED1a各自的亮度进行校正。更具体而言,如图6中箭头所示,LED显示装置100对多个第1LED1a各自的亮度进行校正,使得与最大亮度降低率的第1LED1a的亮度一致。即,在图6所示的例子中,对全部第1LED1a的亮度进行校正,使得与特性LTS、特性LTM和特性LTL中的特性LTL所示的最大亮度降低率即单点划线的亮度一致。

在第2LED2a的亮度模式只能设定高亮度模式的情况下,在LED显示装置100的运用中途将第1LED显示部1的点亮控制从高亮度模式切换成通常亮度模式时,在亮度模式切换后的第1LED1a的累计点亮时间的计算中产生误差,因此,第1LED1a的亮度校正的精度降低,在第1LED显示部1的显示中产生亮度偏差。

与此相对,如本实施方式1那样,分别利用亮度模式和通常亮度模式点亮2个第2LED2a,使用各自的累计点亮时间预测第1LED显示部1的累计点亮时间和亮度降低,由此,即使将第1LED显示部1的点亮控制从高亮度模式切换成通常亮度模式,作为第1LED显示部1整体,也能够确保亮度的均匀性和白平衡,能够抑制亮度偏差和色度偏差。

<变形例>

如以上说明的那样,在利用高亮度模式和通常亮度模式这2个不同的设定对第1LED显示部1的亮度进行调整的情况下,如图3所示,在第2LED显示部2中,在以与受光部10的中心线101交叉的点101为中心的点对称的位置,以包围点101的方式配置2个第2LED2a,分别在高亮度模式和通常亮度模式下对2个第2LED2a的LED驱动电流值进行点亮控制。

这里,作为第1LED显示部1的亮度,除了高亮度模式和通常亮度模式以外,还设定亮度比通常亮度模式低(第3亮度等级)的模式例如作为节能模式,在利用3个不同的亮度模式进行调整的情况下,如图8所示,在第2LED显示部2中,以与受光部10的中心线101交叉的点101为中心在点对称的位置配置3个第2LED2a,利用高亮度模式、通常亮度模式、节能模式对各第2LED2a的LED驱动电流值进行点亮控制,由此,能够利用1个受光元件抑制3个不同的亮度模式下的第1LED显示部1的亮度偏差和色度偏差。另外,在图8中,利用阴影的种类来区分3个第2LED2a,但是,这只是示意地示出亮度模式不同,并不限定哪个是高亮度模式,哪个是通常亮度模式,哪个是节能模式。

此外,在以上说明的实施方式1中,示出在LED显示装置100的运用中途将第1LED显示部1的点亮从高亮度模式变更成通常亮度模式的例子,但是,亮度模式的变更不限于此。例如,在LED显示装置100的运用中途从通常亮度模式变更成高亮度模式的情况下,进而,在白天在高亮度模式下运用、夜间在通常亮度模式下运用等频繁变更亮度模式的情况下,通过使用本实施方式1的LED显示装置100,也发挥与上述效果相同的效果。

<实施方式2>

图9是示出本发明的实施方式2的LED显示装置200的结构的框图。另外,在图9中,对与使用图1说明的LED显示装置100相同或相似的结构标注相同标号,省略重复说明。

如图9所示,LED显示装置200还具有平均亮度运算部13,该平均亮度运算部13接收受光部10的输出,计算第2LED2a的平均亮度,平均亮度运算部13的输出被提供给亮度推移存储部11,在平均亮度运算部13的平均亮度的计算中使用第2驱动部9中的第2LED2a的点亮检测结果。此外,第2LED显示部2具有4个第2LED2a。

图10是从显示面侧观察第2LED显示部2的概略俯视图。如图10所示,在LED显示装置200的第2LED显示部2中,在以与受光部10的中心线101交叉的点101为中心的点对称的位置,以2行2列的方式配置4个第2LED2a。

关于4个第2LED2a的驱动电流值,将配置于对角位置的2个第2LED2a设为1组,1组第2LED2a为与高亮度模式的LED驱动电流相同的值,另1组第2LED2a为与通常亮度模式的LED驱动电流相同的值。即,2个1组第2LED2a的驱动电流值设定成按照每1组而不同,亮度也设定成按照每1组而不同。另外,在图10中,利用有无阴影来区分4个第2LED2a,但是,这只是示意地示出亮度模式不同,并不限定哪个是高亮度模式,哪个是通常亮度模式。

此外,与实施方式1同样,在本实施方式2中,也并行进行第1LED显示部1的显示动作即LED的驱动和第2LED显示部2的显示动作即LED的驱动。由此,第1LED1a和第2LED2a在相同的环境下被点亮,能够使两者的亮度降低率彼此接近。另外,多个第1LED1a的点亮控制基于第1LED显示部1中显示的图像,因此,各第1LED1a未点亮的时间也较多,各第1LED1a的累计点亮时间存在差异。另一方面,4个第2LED2a的点亮控制不基于第1LED显示部1中显示的图像,各第2LED2a始终点亮。

如以上说明的那样,利用按照每1组而不同的LED驱动电流值对2个1组第2LED2a进行点亮控制,亮度也按照每1组而不同,因此,受光部10定期地交替测定2组第2LED2a的亮度。即,未被测定的1组第2LED2a通过第2驱动部9的点亮控制而暂时熄灭,受光部10不接收其光线。在2组第2LED2a中交替反复进行该动作,由此,受光部10能够交替测定2组第2LED2a的亮度。

如图10所示,第2LED显示部2具有的4个第2LED2a配置于以与受光部10的中心线101交叉的点101为中心的点对称的位置,因此,受光部10能够以除了LED驱动电流值不同以外都相同的条件接收4个第2LED2a放出的光线,测定其亮度。进而,将配置于对角位置的2个第2LED2a设为1组,利用高亮度模式的LED驱动电流值对1组第2LED2a进行点亮控制,利用通常亮度模式的LED驱动电流值对另1组第2LED2a进行点亮控制,由此,能够利用1个受光部10测定2个不同的LED驱动电流值的亮度。

此外,如之前说明的那样,各第2LED2a应用制造批次与各第1LED1a相同的LED、或根据亮度等对LED进行分类的BIN码与各第1LED1a相同的LED。由此,各第1LED1a和各第2LED2a的亮度等的特性大致一致。

平均亮度运算部13计算每1组第2LED2a的平均亮度。由受光部10接收的每1组第2LED2a的亮度除以这1组第2LED2a中的由第2驱动部9的检测部计数的正常点亮的第2LED2a的个数,计算该平均亮度。因此,如果1组第2LED2a中的至少1个正常点亮,则能够计算该LED的亮度作为平均亮度。另外,在1组第2LED2a中的任何LED均未正常点亮的情况下,未由受光部10进行受光,因此,未计算平均亮度,第2驱动部9向LED显示装置200的外部报知第2LED显示部2产生不良情况。

亮度推移存储部11将由平均亮度运算部13计算出的每1组第2LED2a的平均亮度和各第2LED2a的第2累计点亮时间对应起来进行存储。如上所述,由受光部10分别测定LED驱动电流值不同的2组第2LED2a的亮度,因此,亮度推移存储部11以LED驱动电流值不同的2个条件,将每1组第2LED2a的平均亮度和各第2LED2a的第2累计点亮时间对应起来进行存储。另外,各第2LED2a的各第2累计点亮时间是在LED驱动电流值不同的2组中没有差异且2组4个全部相同的第2累计点亮时间。

各第2LED2a利用按照每1组而不同的LED驱动电流值始终点亮,但是,上述受光部10的测定、平均亮度运算部13的运算和亮度推移存储部11的存储不需要始终进行。作为LED的一般特性,与累计点亮时间相伴的亮度的降低缓和,因此,即使设置一定的时间间隔来进行受光部10的测定、平均亮度运算部13的运算和亮度推移存储部11的存储,也能够充分地计测或预测各第1LED1a的亮度的时间推移。

因此,进行控制,使得在通常动作时,使第2LED2a利用按照每1组而不同的LED驱动电流值同时点亮,在亮度测定时,仅点亮利用一个LED驱动电流值点亮的1组第2LED2a,在受光部10中进行亮度测定,接着,仅点亮利用另一个LED驱动电流值点亮的另1组第2LED2a,进行亮度测定。

该情况下,在受光部10交替测定分别利用不同的LED驱动电流值被进行点亮控制的每1组第2LED2a的亮度时,设置一定的时间间隔,由此,容易通过第2驱动部9的点亮控制暂时熄灭未被测定的1组第2LED2a,与通常动作时相比,亮度测定期间成为较短的时间,因此,几乎不会影响各第2累计点亮时间的经过。

在第2LED显示部2具有的4个第2LED2a中的每1组至少1个第2LED2a点亮的期间内,定期地继续进行上述受光部10的测定、平均亮度运算部13的运算和亮度推移存储部11的存储。

另外,将实施方式1中说明的亮度推移存储部11中存储的由受光部10测定出的2个第2LED2a的各亮度置换成由平均亮度运算部13计算出的每1组第2LED2a的各平均亮度,由此,LED显示装置200的其他结构要素及其功能与实施方式1相同。

如图9所示,第2LED显示部2具有的4个第2LED2a以2行2列的方式配置于以与受光部10的中心线101交叉的点101为中心的点对称的位置,将配置于对角位置的2个第2LED2a设为1组,利用高亮度模式的LED驱动电流值对1组第2LED2a进行点亮控制,利用通常亮度模式的LED驱动电流值对另1组第2LED2a进行点亮控制。因此,针对受光部10测定的亮度,按照亮度模式不同的每1组,这1组中的2个第2LED2a贡献的比例(贡献率)大致相同。即,按照每1组测定的亮度不会被这1组中的2个第2LED2a中的一个第2LED2a的特性强烈地影响。因此,受光部10中测定的亮度成为基于按照每1组对各个特性同等地平均化而得到的2个第2LED2a的特性的值,能够抑制各第2LED2a的特性偏差的影响。

此外,在1组第2LED2a中的一个由于偶发故障等而熄灭的情况下,LED显示装置200也能够继续进行第1LED1a的亮度校正。这是因为,如上所述,平均亮度运算部13计算正常状态的每1组第2LED2a的平均亮度,校正系数运算部12根据该平均亮度计算亮度降低率和校正系数。针对受光部10测定的亮度,亮度模式不同的每1组的2个第2LED2a的贡献率大致相同。因此,即使1组的2个第2LED2a中的任意一个第2LED2a熄灭,也不会对平均亮度运算部13中计算的每1组的第2LED2a的平均亮度造成影响,LED显示装置200能够高精度地继续校正第1LED1a的亮度。

以往,在亮度测定用的LED的特性偏差较大的情况下和产生故障的情况下,很难将LED显示面整体的亮度和色度控制成均匀。但是,根据本实施方式2中的LED显示装置200,排除亮度测定用的LED的特性偏差和故障导致的亮度降低的影响,LED显示装置整体的亮度和色度不会偏移,能够始终稳定且均匀地进行控制。

<变形例1>

在以上说明的实施方式2的LED显示装置200中,如图10所示,在第2LED显示部2中,在以与受光部10的中心线101交叉的点101为中心的点对称的位置,以2行2列的方式配置按照每个亮度模式每1组2个合计4个第2LED2a,但是,第2LED显示部2中的第2LED2a的个数和配置不限于此。

如图11所示,在以与受光部10的中心线101交叉的点101为中心的点对称的位置,以包围点101的方式交替地配置按照每个亮度模式每1组3个合计6个第2LED2a,按照每1组,利用高亮度模式、通常亮度模式对LED驱动电流值进行点亮控制,由此,能够进一步抑制1组中的各第2LED2a的特性偏差的影响,进一步实现1组中的第2LED2a故障时的冗长化。另外,在图11中,利用有无阴影来区分6个第2LED2a,但是,这只是示意地示出亮度模式不同,并不限定哪个是高亮度模式,哪个是通常亮度模式。

<变形例2>

此外,在图11这样的在第2LED显示部2配置合计6个第2LED2a的情况下,针对第1LED显示部1的亮度,除了高亮度模式和通常亮度模式以外,还设定亮度比通常亮度模式低的节能模式,在利用3个不同的亮度模式进行调整的情况下,如图12所示,在第2LED显示部2中,在以与受光部10的中心线101交叉的点101为中心的点对称的位置,以包围点101的方式按照每1组交替地配置按照每个亮度模式每1组2个合计6个第2LED2a,利用高亮度模式、通常亮度模式、节能模式对每1组的LED驱动电流值进行点亮控制,由此,能够利用1个受光元件抑制3个不同的亮度模式的第1LED显示部1的亮度偏差和色度偏差。另外,在图11中,利用阴影的种类来区分6个第2LED2a,但是,这只是示意地示出亮度模式不同,并不限定哪个是高亮度模式,哪个是通常亮度模式,哪个是节能模式。

在以上说明的各实施方式中,例示出包含配置有LED作为发光元件的显示部的LED显示装置,但是,显示装置不限于LED显示装置,只要是包含配置有自然光的光源例如固体光源或通过涂布或蒸镀而形成的可进行亮度调整的多个光源作为发光元件的显示部的显示装置,则发挥与上述各实施方式所示的效果相同的效果。

此外,在以上说明的各实施方式中,示出亮度校正部18对亮度信息进行校正的信号即与多个发光元件各自的点亮控制相关的信号是从影像信号处理部4输出的输出信号的结构,但是不限于此,也可以是从影像信号处理部4以外的部件提供与多个发光元件各自的点亮控制相关的信号的结构。

本发明能够在其发明范围内自由组合各实施方式,或者适当地对各实施方式进行变形、省略。

以上详细说明了本发明,但是,上述说明在全部方面只是例示,本发明不限于此。可理解成在不脱离本发明范围的前提下能够想到未例示的无数变形例。

标号说明

1:第1LED显示部;1a:第1LED;2:第2LED显示部;2a:第2LED;5:信号校正部;6:第1驱动部;7:点亮时间存储部;8:信号生成部;9:第2驱动部;10:受光部;11:亮度推移存储部;12:校正系数运算部;13:平均亮度运算部;18:亮度校正部。

去获取专利,查看全文>

相似文献

  • 专利
  • 中文文献
  • 外文文献
获取专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号