(57)【要約】【課題】本発明は、画素ごとに輝度ムラの補正を行っても測定時間がかからない有機ＥＬディスプレイの輝度補正方法の提供を目的とする。【解決手段】本発明は、ディスプレイ１００の画素を構成する１つのサブ画素の色を、各画素とも共通の階調でありかつ各画素を分離できるようなパターンでディスプレイ１００に表示し、カメラ１０が、ディスプレイ１００に表示されたパターンの全体を同時に撮像し、当該撮像を各サブ画素及び複数の階調について順次行う撮像手順と、処理部２１が、個々のサブ画素の階調に対する輝度特性を算出する特性算出手順と、制御部２３が、ディスプレイ１００に対し、各画素の輝度特性を、特性算出手順で求めた輝度特性に基づいて補正する補正手順と、を順に有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイの画素を構成する１つのサブ画素の色を、各画素とも共通の階調でありかつ各画素を分離できるようなパターンで前記ディスプレイに表示する表示制御部と、
前記ディスプレイに表示されたパターンの全体を同時に撮像した画像でありかつ、当該撮像を各サブ画素及び複数の階調について順次行った画像を用いて、個々のサブ画素の階調に対する輝度特性を算出する処理部と、
前記ディスプレイに対し、各サブ画素の輝度特性を、前記処理部の求めた輝度特性に基づいて補正する補正制御部と、
を備える輝度補正装置。
【請求項２】
前記表示制御部は、格子状に１つ以上の画素をあけて前記ディスプレイに表示することで、各画素を分離できるようなパターンで前記ディスプレイに表示する、
請求項１に記載の輝度補正装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の輝度補正装置と、
前記ディスプレイに表示されたパターンの全体を同時に撮像した画像でありかつ、当該撮像を各サブ画素及び複数の階調について順次行った画像を撮像するカメラと、
を備える輝度補正システム。
【請求項４】
ディスプレイの画素を構成する１つのサブ画素の色を、各画素とも共通の階調でありかつ各画素を分離できるようなパターンで前記ディスプレイに表示し、カメラが、前記ディスプレイに表示されたパターンの全体を同時に撮像し、当該撮像を各サブ画素及び複数の階調について順次行う撮像手順と、
処理部が、個々のサブ画素の階調に対する輝度特性を算出する特性算出手順と、
制御部が、前記ディスプレイに対し、各サブ画素の輝度特性を、前記特性算出手順で求めた輝度特性に基づいて補正する補正手順と、
を順に有する輝度補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイの輝度補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣＤやＬＥＤディスプレイの輝度ムラを補正するために、カメラで測定した輝度から補正係数を計算し、それに基づいて輝度ムラを補正することが行われている。
【０００３】
有機ＥＬディスプレイは、画素ごとのばらつきがあるため、ＬＣＤの補正のように輝度が空間的になだらかに変化する補正方法は使用できない。また、ＬＣＤの補正技術を転用したものでは画素毎の補正はできず、ディスプレイの高精細化に対応できない。また、ＬＥＤディスプレイは画素毎の輝度バラつきがあるが、階調対輝度の特性は単純な式で表すことができるのに対して、ＯＬＥＤでは画素毎にその特性が異なる。
【０００４】
そこで、有機ＥＬディスプレイについては、ディスプレイの一部を拡大撮影し、カメラを移動しながら画素ごとの輝度を測定するシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、特許文献１に開示されている技術は、カメラを移動するため、測定に時間がかかる問題がある。また、カメラとディスプレイのアライメントにも時間がかかる問題がある。階調対輝度の特性を得るために測定階調数を増やすと、さらに時間がかかる問題がある。撮影画像にモアレが生じるのでソフトウェア的に処理をするが、同じような周波数成分の輝度ムラがあった場合に、測定値に影響が出る問題がある。
【０００５】
また、有機ＥＬディスプレイの輝度を補正する方法として、画素に供給される電流をモニタリングし電流の補正を行うシステムも考えられる。しかし、この方法は、専用のチップを基板上に実装するスペースの問題があり、小型パネルには適用できない問題がある。また、電流のモニタリングだけでは実際の輝度を完全に反映することができず、その効果も確認できない問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１７０１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、有機ＥＬディスプレイは、輝度ムラを画素ごとに補正しようとすると、測定時間がかかる問題があった。測定時間がかかったのでは、生産現場では利用できない。
【０００８】
そこで、本発明は、画素ごとに輝度ムラの補正を行っても測定時間がかからない有機ＥＬディスプレイの輝度補正方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
具体的には、本発明に係る輝度補正装置は、
ディスプレイの画素を構成する１つのサブ画素の色を、各画素とも共通の階調でありかつ各画素を分離できるようなパターンで前記ディスプレイに表示する表示制御部と、
前記ディスプレイに表示されたパターンの全体を同時に撮像した画像でありかつ、当該撮像を各サブ画素及び複数の階調について順次行った画像を用いて、個々のサブ画素の階調に対する輝度特性を算出する処理部と、
前記ディスプレイに対し、各サブ画素の輝度特性を、前記処理部の求めた輝度特性に基づいて補正する補正制御部と、を備える。
【００１０】
本発明に係る輝度補正装置では、前記表示制御部は、格子状に１つ以上の画素をあけて前記ディスプレイに表示することで、各画素を分離できるようなパターンで前記ディスプレイに表示してもよい。
【００１１】
具体的には、本発明に係る輝度補正システムは、本発明に係る輝度補正装置と、前記ディスプレイに表示されたパターンの全体を同時に撮像した画像でありかつ、当該撮像を各サブ画素及び複数の階調について順次行った画像を撮像するカメラと、を備える。
【００１２】
具体的には、本発明に係る輝度補正方法は、
ディスプレイの画素を構成する１つのサブ画素の色を、各画素とも共通の階調でありかつ各画素を分離できるようなパターンで前記ディスプレイに表示し、カメラが、前記ディスプレイに表示されたパターンの全体を同時に撮像し、当該撮像を各サブ画素及び複数の階調について順次行う撮像手順と、
処理部が、個々のサブ画素の階調に対する輝度特性を算出する特性算出手順と、
制御部が、前記ディスプレイに対し、各サブ画素の輝度特性を、前記特性算出手順で求めた輝度特性に基づいて補正する補正手順と、
を順に有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、画素ごとに輝度ムラの補正を行っても測定時間がかからない有機ＥＬディスプレイの輝度補正方法を提供することができる。また本発明によれば、画素ごとに輝度ムラの補正を行うことができるため、輝度ムラにより出荷できない有機ＥＬディスプレイが減り、歩留まりを上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る輝度補正システムの構成例を示す。
【図２】ディスプレイの第１の画素の配列例を示す。
【図３】ディスプレイの第２の画素の配列例を示す。
【図４】１つのサブ画素についての階調に対する輝度特性の一例を示す。
【図５】輝度特性を表す関数Ｌ（ｇ）の算出例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００１６】
図１に、本実施形態に係る輝度補正システムの一例を示す。本実施形態に係る輝度補正システムは、カメラ１０及び輝度補正装置２０を備える。輝度補正装置２０は、処理部２１、記憶部２２及び制御部２３を備える。制御部２３は、ディスプレイ１００の表示動作を制御する表示制御部と、ディスプレイ１００の輝度を画素ごとに制御する補正制御部と、として機能する。
【００１７】
輝度補正装置２０は、コンピュータを、処理部２１及び制御部２３として機能させることで実現してもよい。この場合、輝度補正装置２０内のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）が、記憶部２２に記憶されたコンピュータプログラムを実行することで、各構成を実現する。
【００１８】
図２及び図３に、ディスプレイ１００の一例を示す。ディスプレイ１００は、任意の色を発光する画素が配列されている。各画素は、複数のサブ画素を備え、各サブ画素は異なる色を発光する。例えば、１つの画素は、赤色のサブ画素Ｒ１，１と、緑色のサブ画素Ｇ１，１と、青色のサブ画素Ｂ１，１と、を備える。１つの画素に、この他の色を発光するサブ画素が含まれていてもよい。例えば、図２に示すように、白色のサブ画素Ｗ１，１が含まれていてもよい。また、１つの画素に、同じ色のサブ画素が複数含まれていてもよい。例えば、図２に示すサブ画素Ｗ１，１に代えて、緑色のサブ画素Ｇ１，１が含まれていてもよい。
【００１９】
カメラ１０は、ディスプレイ１００に表示されたパターンの全体を同時に撮像できるエリアセンサである。解像度は任意である。ディスプレイ１００の画面全体を撮像した画像から各画素の色の階調を検出する必要があるが、各画素が分離できない場合は表示する画素の間隔を広げることで対応する。各サブ画素の色の階調を識別する必要があるため、カメラ１０は、サブ画素の発光色に対する感度を有している。
【００２０】
本実施形態に係る輝度補正方法は、撮像手順と、特性算出手順と、補正手順と、を順に有する。撮像手順では、カメラ１０が、ディスプレイ１００に表示したパターンを撮像する。特性算出手順では、処理部２１が、個々のサブ画素について、階調に対する輝度特性を算出する。補正手順では、制御部２３が、処理部２１から取得した係数をディスプレイ１００の補正用の情報としてディスプレイ１００に出力する。
【００２１】
撮像手順の詳細について説明する。制御部２３は、ディスプレイ１００の画素を構成するいずれか１つのサブ画素の色を、各画素に共通の階調で、ディスプレイ１００に表示する。カメラ１０は、ディスプレイ１００の画面全体を撮像する。このように、本実施形態では、カメラ１００の移動が必要な拡大撮影を行わないため、ステージが必要なく、アライメントがシビアではなく、画像同士のつなぎ目の処理が必要ない。
【００２２】
ここで、本実施形態では、各画素の階調を測定するために、制御部２３は、ディスプレイ１００の画素を構成するいずれか１つのサブ画素の色を、測定したい各階調について、ディスプレイ１００に表示する。このとき、制御部２３は、ディスプレイ１００の点灯画素を間引くことによって、各画素を分離できるようなパターンを表示する。例えば、縦方向又は横方向或いは両方向の格子状に１つ以上の画素をあけて表示する。点灯画素を間引くことによって、カメラ１０の移動を必要とする拡大撮影を行わずに画素同士の発光を分離することができる。
【００２３】
図２に示すディスプレイの場合、１画素のうちの特定色を表示するためのサブ画素同士の間に他の色のサブ画素が配置されている。カメラ１０の撮像した画像において、隣接する画素が分離できるのであれば、パターンは、すべての画素でありかつ画素に含まれる１色のみを表示するパターンとなる。例えば、図２に示すＲ１，１、Ｒ１，２、Ｒ１，３、Ｒ２，１、Ｒ２，２、Ｒ２，３、Ｒ３，１、Ｒ３，２、Ｒ３，３を表示する。赤色のパターンを撮像後、白色、青色、緑色のパターンを順に撮像する。
【００２４】
図３に示すディスプレイの場合、１画素のうちの特定色を表示するためのサブ画素同士は縦方向において隣接する。この場合、カメラ１０の撮像した画像において、１つおきの画素が分離できるのであれば、パターンは、横方向にすべての画素でありかつ縦方向に１つおきの画素でありかつ画素に含まれる１色のみを表示するパターンとなる。例えば、図３に示すＲ１，１、Ｒ１，３、Ｒ２，２、Ｒ３，１、Ｒ３，３を表示する。その後、表示されなかった画素、例えば、Ｒ１，２、Ｒ１，１、Ｒ２，３、Ｒ３，２を表示する。赤色のパターンを撮像後、青色、緑色のパターンを順に撮像する。
【００２５】
このように各サブ画素を測定したい各階調に変化させながらカメラ１０で撮像する。これにより、処理部２１は、ディスプレイ１００の個々のサブ画素について、複数の異なる階調のときの輝度情報を取得することができる。取得した輝度情報は、記憶部２２に記憶される。
【００２６】
ここで、測定する階調数は、任意であるが、輝度特性の関数のフィッティングが可能な数である。例えば、本実施形態用いる後述する式（１）の場合、階調数は３以上であることが好ましく、本実施形態では階調数を４とする。
【００２７】
特性算出手順の詳細について説明する。
図４に、階調に対する輝度特性の一例を示す。本手順では、処理部２１が、記憶部２２に記憶されている輝度情報を用いて、図４に示すような、階調ｇを変数とする輝度特性を表す関数Ｌ（ｇ）を求める。関数Ｌ（ｇ）は、例えば次式で与えられる。
（数１）
Ｌ（ｇ）＝ｋ（ａｇ２＋ｂｇ）γ    （１）
【００２８】
図２に示すサブ画素Ｒ１，１の輝度を４種類の階調について測定した場合、図４に示すように、点ＰＬ１〜点ＰＬ４の４点がプロットされる。係数ａ及び係数ｂの導出に際しては、最小二乗法を用いて点ＰＬ１〜点ＰＬ４に近い関数Ｌ（ｇ）を求め、これにより係数ａ及び係数ｂを求める。最小二乗法を適用するに当たっては、階調ごとに重みづけが異なってもよい。
【００２９】
少ない階調数の測定と少ない係数で画素毎の階調対輝度の特性を表すことができる式（１）でフィッティングすることにより、測定階調数と補正データ量を減らすことができる。このため、記憶部２２のメモリ使用量を小さくすることができる。
【００３０】
処理部２１は、式（１）のａ，ｂ，ｋ，γを求める。ａ，ｂは画素毎に求める。ｋ，γは、画素毎に求めてもよいが、ガンマカーブが画素によらず同じ場合は画素全体で一つの値を求めてもよい。ガンマカーブの画素依存性はゆるやかに変化することが多いため、同一の行または列ではほぼ同じガンマカーブになることがある。その場合、図５に示すように、同一の行または列の画素の平均値を階調毎に求め、それをフィッティングしてｋ，γを求めることができる。画素毎にｋ，γを求める場合、ａ，ｂ，ｋ，γを画素ごとに求める必要があるため、最低４階調、できれば５階調以上の測定を行うことが好ましい。
【００３１】
このように、特性算出手順を実行することで、処理部２１は、式（１）における係数ｋ及びγ並びに各サブ画素の係数ａ及び係数ｂを導出することができる。これにより、各サブ画素の輝度特性を用いて、各サブ画素の輝度特性を補正することができる。これらの係数は、記憶部２２に記憶される。このときに、処理部２１は、輝度特性の逆関数を求めてもよい。
【００３２】
補正手順の詳細について説明する。
処理部２１は、記憶部２２から係数を読み出して制御部２３に出力する。制御部２３は、処理部２１から取得した係数を、ディスプレイ１００の補正用の情報としてディスプレイ１００に出力する。このとき、制御部２３は、輝度特性の逆関数を、ディスプレイ１００の補正用の関数としてディスプレイ１００に出力してもよい。ディスプレイ１００は、取得した係数又は逆関数を用いて、サブ画素ごとに所望の輝度特性をなるように補正する。
【００３３】
本実施形態に係る発明は、サブ画素ごとに輝度特性を補正するため、有機ＥＬディスプレイ特有の画素毎の輝度バラつきを、画素毎、階調毎に補正することができる。また移動しながらの測定に比べて極めてシンプルなシステム構成であり、短時間で画素毎の輝度を測定することができる。
【００３４】
さらに、本実施形態に係る発明は、輝度ムラが大きく出荷基準に満たないパネルでも、補正を行うことによって出荷基準を満たすことができるため、パネル生産の歩留まりを上げることができる。また出荷パネルのグレード分けも可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明はディスプレイ産業に適用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１０：カメラ
２０：輝度補正装置
２１：処理部
２２：記憶部
２３：制御部
１００：ディスプレイ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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