JP2000155548A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
LEDの発光波長を均一に保つことができる。 【解決手段】 発光データがRDATAラッチ13R、
GDATAラッチ13GおよびBDATAラッチ13B
へ供給され、1画素毎にR、G、Bデータとしてラッチ
される。演算処理部14では、ラッチされているR、
G、Bデータと、色度補正係数レジスタ16に書き込ま
れた色度補正係数Cijとによって演算が行われる。演算
処理部14の演算結果は、補正発光データとしてデータ
メモリ15へ供給され、ストアされる。輝度補正データ
メモリ20では、供給された制御信号に応じて、輝度補
正データが定電流ドライバ18へ供給される。定電流ド
ライバ18は、補正発光データと輝度補正データとに応
じて、LED表示装置19を駆動させる。
Description
ィスプレイのように発光体を集合させて画面を形成する
ような場合、発光波長の異なる部分があると画面の均一
性を悪化させる要因となるので、カラー発光の3原色の
各原色が同じ色度点となるように補正することで画面全
体の色を均一に保つことができる表示装置に関する。
オード(以下、LEDと称する)のトリオ(以下、RG
Bトリオと称する)で1画素を構成し、その画素を多数
配列させてモザイクディスプレイ(大型映像表示装置)
を作る場合、LEDの光度と発光波長がある規格(以
下、ランクと称する)内のLEDを選別して使用する必
要がある。これは、LEDの特性のバラツキによる色む
らの問題を回避するためである。
バラツキは、輝度の均一性と中間色の色度の均一性を悪
化させる。また、発光波長のバラツキは、中間色および
3原色の色度の均一性を悪化させる。若し、このように
特性にバラツキのあるLEDを選別しないでランダムに
使用した場合、発光波長の違いによる色ムラが目立ち、
画質が悪化する。
同一ランクのLEDを使用する場合、画面毎の生産性
や、サービスメンテナンスを行うときに、予めランク毎
にメンテナンス用のLEDを用意する必要があり、管理
面等、トータル的にみると無駄なコストを発生させる問
題があった。
は、LEDの素子毎の光度(輝度)のバラツキにより生
じるLEDアレイ上の位置によるR、G、Bの各単色の
輝度ムラや、これらの重ね合わせによる色ムラを補正す
るために、R、G、Bの少なくとも1色の映像信号の振
幅と直流レベルの両方を画面位置に応じて記憶されてい
る輝度補正データで補正するものが示されている。この
ように、各単色の画素毎の輝度レベルをそろえることに
より、光度(輝度)のバラツキによる輝度ムラや、これ
らの重ね合わせによる色ムラを補正するものが既に知ら
れている。
は、光度(輝度)のバラツキによる輝度ムラは解決でき
るが、発光波長(色度)のバラツキによって生じる色ム
ラを補正することができない問題があった。
しなくても画面全体を構成する各画素の表現色(以下、
CIE三刺激値と称する)を均一に保つことができる表
示装置を提供することにある。
は、入力信号に基づき、3原色の発光体により構成され
るトリオの集合によって表示を行う表示装置において、
3原色の発光体をそれぞれ駆動するときに、トリオの1
色のデータに対して、トリオの他の1色または2色のデ
ータに予め求められた色度補正係数を乗じたデータを加
える色度補正手段を備えたことを特徴とする表示装置で
ある。
素が構成され、複数の画素を集合させたモザイクディス
プレイを駆動するとき、供給される発光データに対し
て、予め求められ色度補正データメモリに記憶された色
度補正係数を、各発光体(LED)の特性のバラツキに
応じて、他の1色または2色で補正される。これによっ
て、3原色それぞれの色度点をそろえることができるの
で、発光体の発光波長のランク管理を行う必要がなくな
る。また、製品の生産性向上、サービス性、製品在庫の
ランク管理など無駄なコストを削減でき、画像表示品位
の均一な製品を安定して作ることができる。
いて図面を参照して説明する。図1は、この一実施形態
が適用されるモザイクディスプレイの斜視図である。こ
の一例では、本体1にユニット2が縦に4つ、横に4つ
配設される。また、ユニット2には、3原色の発光体か
ら構成されるセル3が縦に4つ、横に4つ配設される。
このセル3は、図2に示すように、緑色(G)、赤色
(R)、青色(B)の3つのLEDで構成され、その3
つのLED(以下、RGBトリオと称する)で1画素が
構成される。また、この本体1を縦横に複数個並べてさ
らに大きなモザイクディスプレイを構成することも可能
である。
して説明する。画像処理装置(図示なし)から画像の発
光データが入力端子11を介して色度補正部12へ供給
される。色度補正部12は、RDATA(赤色成分のデ
ータ)用ラッチ13R、GDATA(緑色成分のデー
タ)用ラッチ13G、BDATA(青色成分のデータ)
用ラッチ13B、演算処理部14、データメモリ15、
色度補正係数レジスタ16および色度補正データメモリ
21から構成される。
7は、各RGBトリオの色度補正係数が記憶されている
色度補正データメモリ21に制御信号を供給する。色度
補正データメモリ21では、制御信号に応じたそれぞれ
のRGBトリオの色度補正係数が読み出される。読み出
された色度補正係数は、色度補正係数レジスタ16に書
き込まれる。
の各原色が後述するように補正範囲内の色度点となるよ
うに補正するために、予め色度調整器によって、RGB
トリオの特性を測定し、同じ1画素を構成する他の1色
または2色のデータに対して乗じられる係数であって、
色度補正データメモリ21に記憶される。具体的には、
バラツキのある緑色(G)が、同じ1画素を構成する赤
色(R)および/または青色(B)で補正されることに
よって、後述するように補正範囲内の色度点となるよう
に色度補正係数が形成される。
ッチ13R、GDATA用ラッチ13GおよびBDAT
A用ラッチ13Bへ供給され、1画素毎にR、G、Bデ
ータとしてラッチされる。このとき、発光データは、シ
リアルデータとして入力される。その発光データの中か
ら赤色の発光データが入力されたタイミングで赤色の発
光データは、RDATA用ラッチ13Rにラッチされ、
緑色の発光データが入力されたタイミングで緑色の発光
データは、GDATA用ラッチ13Gにラッチされ、青
色の発光データが入力されたタイミングで青色の発光デ
ータはBDATA用ラッチ13Bにラッチされる。すな
わち、このRDATA用ラッチ13R、GDATA用ラ
ッチ13G、BDATA用ラッチ13Bでは、シリアル
/パラレル変換が行われる。
R、G、Bデータと、色度補正係数レジスタ16に書き
込まれた色度補正係数とが演算され、補正発光データが
生成される。生成された補正発光データは、データメモ
リ15へ供給される。データメモリ15では、供給され
た補正発光データがストアされる。このデータメモリ1
5は、フレーム単位のメモリから構成され、供給される
補正発光データの書き込みおよび読み出しがMPU17
によって制御される。LED表示装置19の受け持つ補
正発光データを全て受け取った後、ストアされた補正発
光データは、定電流ドライバ18へ供給される。
度補正データが記憶されている輝度補正データメモリ2
0に制御信号が供給される。輝度補正データメモリ20
では、供給された制御信号に応じて、輝度補正データが
定電流ドライバ18へ供給される。この輝度補正データ
は、LED表示装置19の各画素の光度のバラツキを駆
動電流で調整するため、予め輝度調整器によって3原色
の各原色の特性を測定し形成され、輝度補正データメモ
リ20に記憶される。
5から補正発光データと、輝度補正データメモリ20か
ら輝度補正データとが供給される。このとき、補正発光
データに応じた時間だけ、輝度補正データに応じた電流
量がLED表示装置19に供給される。すなわち、定電
流ドライバ18は、PWM(パルス幅変調)でLED表
示装置19を駆動させる。
置19は、光度(輝度)と発光波長(色度)が共にそろ
った均一性の良い画像を再現することができる。このL
ED表示装置19は、上述した図2に示すように、RG
Bトリオで1画素を構成し、その画素を多数配列させた
ものである。街頭や競技場などに設けられているモザイ
クディスプレイ(大型映像表示装置)は、その一例であ
る。
ず、発光波長(色度)のバラツキが補正され、その後、
光度(輝度)のバラツキが補正される。この発光波長の
補正についてより詳細に説明する。色度補正部12で
は、発光波長の補正は、画素毎に行われる。発光波長の
バラツキによって生ずる色ムラを補正する方法として、
画素毎に色度変換機能を持たせる。
れたとしても、各画素の発光波長が異なることによっ
て、CIE三刺激値が異なってくる。その一例として、
画素1および画素2に同じ入力信号R、G、Bが供給さ
れたときのCIE三刺激値を式(1)および式(2)に
示す。このとき、画素1の色変換係数をAijとし、画素
2の色変換係数をA'ij としたとき、画素1のCIE三
刺激値をX、Y、Zとし、画素2のCIE三刺激値を
X’、Y’、Z’とする。
について、説明する。画素1のR、G、Bの各LEDの
色度を以下に示す また、R、G、Bの各LEDの輝度比を LR :LG :LB =0.1986:0.7073:0.
0941 とする。
ない3原色の色度と、その3原色を混色することで得ら
れるように設定された基準白色の色度とを以下に示す 。
が供給されたときに、この画素1のCIE三刺激値X、
Y、Zは、以下の式(3)に従う。
い3原色の色度および基準白色に対して、同じ入力信号
R、G、Bが供給されたときのCIE三刺激値X0 、Y
0 、Z0 は、以下の式(4)に従う。
の式(5)に従って、画素1に供給された入力信号R、
G、Bに色度補正係数Cijを乗じて信号R’、G’、
B’に変換する。
(3)に代入すると、以下の式(6)に示すようにな
る。
=(Aij)(Cij)となる。ここから信号の色度補正係
数(Cij)=(Aij)-1(Bij)が求まる。この一例で
は、
について行うことによって、得られた色度補正係数Cij
は、色度補正データメモリ21に記憶される。上述した
ように、この色度補正係数Cijを用いて画素のトリオの
1色に対し、そのトリオの他の1色または2色を加える
色度補正が行われたモザイクディスプレイは、均一的な
画質が得られる。
EDのバラツキを説明する。この図4に示すCIE色度
図上には、LEDの発光色度バラツキ、NTSC再現、
CRT蛍光体補正後の発光色度点等を記している。CR
T色度点は、P−22の蛍光体からなるCRTの補正後
の各3原色の発光色度点である。NTSC再現は、NT
SC方式で定められた各3原色の発光色度点である。斜
線で示す色バラツキ範囲Ar1、Ag1、Ab1は、LEDが
製造されたときの発光波長による各3原色のバラツキ範
囲である。また、十字で示す補正範囲Ar2、Ag2、Ab2
は、入力信号R、G、Bのバラツキを補正した後の範囲
であり、各3原色の色の識別がしにくいマッカダム(Ma
cAdam )の色弁別範囲である。
ラツキ範囲Ar1の外縁と、緑色の色バラツキ範囲Ag1の
外縁とを結ぶ接線La1、La2、La3が表示され、緑色の
色バラツキ範囲Ag1の外縁と、青色の色バラツキ範囲A
b1の外縁とを結ぶ接線Lb1、Lb2、Lb3が表示され、青
色の色バラツキ範囲Ab1の外縁と、赤色の色バラツキ範
囲Ar1の外縁とを結ぶ接線Lc1、Lc2、Lc3が表示され
る。そして、各色の色バラツキ範囲Ar1、Ag1、Ab1に
向かう側に張る角度が最も小さくなるようにして得られ
る交点をPr 、Pg 、Pb で示す。すなわち、この交点
Pr 、Pg 、Pb は、接線の最も内側となる接線La1、
Lb1、Lc1によって生成される。また、交点Pr 、Pg
、Pb は、補正範囲Ar2、Ag2、Ab2に含まれる。
を補正することによって、色バラツキ範囲Ar1、Ag1、
Ab1の発光色度を、あたかも交点Pr 、Pg 、Pb の位
置の発光色度となるようにLEDを発光させるものであ
る。色度図上に、この交点Pr 、Pg 、Pb を頂点とす
る三角形内で示される色再現範囲は、3原色の色バラツ
キ範囲Ar1、Ag1、Ab1の各領域において任意に選ばれ
た1つの発光色度点を頂点とする三角形内で示される色
再現範囲に含まれることになる。従って、交点Pr 、P
g 、Pb を補正する色度点とすれば、3原色に対応する
LEDが色バラツキ範囲Ar1、Ag1、Ab1の色バラツキ
を持つ各範囲内にあれば、どのLEDを用いても交点P
r 、Pg 、Pb で示される色度に調整することができ
る。
ことによって、色バラツキ範囲Ar1、Ag1、Ab1の発光
色度を、補正範囲Ar2、Ag2、Ab2の発光色度となるよ
うにLEDを発光させるようにしても良い。補正範囲A
r2、Ag2、Ab2は、上述したように色の識別がしにくい
範囲である。例えば、緑色の補正範囲Ag2に含まれる発
光色度は、あたかも交点Pg の位置の発光色度であるよ
うに見える。すなわち、バラツキのあるLEDの発光色
度(色バラツキ範囲Ar1、Ag1、Ab1)を色の識別がし
にくい範囲(補正範囲)Ar2、Ag2、Ab2で発光してい
るように補正することにより、あたかも交点Pr 、Pg
、Pb の位置の発光色度で光っているように見せるよ
うにし、LEDの発光波長のバラツキによる影響を抑え
るものである。
nmと、緑色のLEDの発光波長とが同一となるよう
に、補正範囲Ag2の範囲内で緑色のLEDの発光波長の
純度を高めるように補正が施される。同様に、補正範囲
Ar2およびAb2の範囲内で赤色および青色のLEDの発
光波長も純度を高めるように補正される。結果として、
交点Pr 、Pg 、Pb で形成される三角形より大きい三
角形を実現することができる。すなわち、より大きな色
再現範囲を実現することができる。
が色バラツキ範囲Ag1から補正範囲Ag2に含まれるよう
に、同じ1画素を構成する赤色のLEDおよび/または
青色のLEDを色度補正係数Cijで補正して発光させ
る。
に、交点Pr 、Pg 、Pb で構成される三角形の内側の
範囲である。発光点を完全に1点にすると、色再現範囲
は狭まるが、マッカダムの色弁別範囲(補正範囲Ar2、
Ag2、Ab2)の方向へ広げることで色再現範囲を広げる
ことができる。
色の3原色に対して、補正を行うようにしているが、図
4に示すように、緑色のバラツキ範囲Ag1が最も大きく
なるので、緑色に対してのみ色度補正を行うようにして
も同様の効果を得ることができる。
LEDを用いたが、放電管、CRT、液晶などを用いて
も同様に適用することができる。
成される画素毎にこの補正回路を用いているが、モザイ
クディスプレイの画面を複数のユニットに分割し、その
ユニット毎にこの補正回路を用いるようにしても良い。
例えば、特性にバラツキのあるLEDをランダムにユニ
ットに配置することにより、遠目にはユニット内の均一
性は確保できる。しかしながら、ユニット間の発光波長
(色度)の違いが生じるため、この補正回路をユニット
毎に持つことにより、画面全体の発光波長の均一性を向
上させることができ、ユニット間の表現色の違いも補正
することができる。
デバイスを駆動するときに、トリオの1色のデータに対
して、該トリオの他の1色または2色のデータに予め求
められた色度補正係数を乗じたデータを加えることによ
って、発光波長の違う表示デバイスをあたかも同じ発光
波長で光るように見せることができるので、表示デバイ
スの発光波長のランク管理が必要なくなり、製品の生産
性向上、サービス性、製品在庫のランク管理など無駄な
コストを削減でき、画像表示品位の均一な製品を安定し
て作ることができる。
て色度補正を行った後に、輝度補正データに基づいて表
示デバイスが駆動される。従って、表示デバイスの色の
バラツキだけでなく輝度のバラツキっも補正できるの
で、画面全体で色および輝度のユニフォミティに優れた
映像を表示できる。
するメモリに記憶された色度補正係数と該入力信号とを
演算し、その演算結果に応じて表示デバイスが駆動され
る。従って、表示デバイス個々の発光特性に応じた表示
制御を実現することができる。
トリオにおける1色の発光波長を、各3原色に対応する
個々の表示デバイスが所定のバラツキを持っていても、
当該発明の交点で示される同一の色度に補正する効果を
得ることができる。
トリオにおけるそれぞれの色の発光波長を、各3原色に
対応する個々の表示デバイスが所定のバラツキを持って
いても、当該発明の交点で示される同一の色度に補正す
ることができる。
トリオにおける1色の発光色の純度を、補正後の色の識
別レベルが予め決められた所定の範囲で高めることがで
き、その結果として複数の3原色のトリオによって表示
される色再現範囲を広げる効果を得ることができる。
色からなる3原色であり、特に発光特性のバラツキの大
きい緑色に対して、上述の請求項4または請求項6の発
明と同じ効果を得ることができる。
トリオにおける1色の発光色の純度を、補正後の色の識
別がしにくいマッカダムの色弁別範囲内で高めることが
でき、その結果として複数の3原色のトリオによって表
示される色再現範囲を広げることができる。
るLEDをあたかも同じ発光色で光ように見せることが
できる。
一例の斜視図である。
線図である。
態のブロック図である。
例である。
チ、13G・・・GDATA用ラッチ、13B・・・B
DATA用ラッチ、14・・・演算処理部、15・・・
データメモリ、16・・・色度補正係数レジスタ、17
・・・MPU、18・・・定電流ドライバ、19・・・
LED表示装置、20・・・輝度補正データメモリ、2
1・・・色度補正データメモリ
Claims (9)
- 【請求項1】 入力信号に基づき、3原色の発光体によ
り構成されるトリオの集合によって表示を行う表示装置
において、 上記3原色の発光体をそれぞれ駆動するときに、上記ト
リオの1色のデータに対して、上記トリオの他の1色ま
たは2色のデータに予め求められた色度補正係数を乗じ
たデータを加える色度補正手段を備えたことを特徴とす
る表示装置。 - 【請求項2】 さらに、上記3原色の発光体の輝度を補
正するために、予め求められた輝度補正データに基づい
て上記3原色の発光体を駆動するようにしたことを特徴
とする請求項1に記載の表示装置。 - 【請求項3】 上記色度補正手段は、 上記色度補正係数を記憶するメモリと、 上記入力信号と上記色度補正係数との演算を行う演算手
段とを備え、 上記入力信号に対応する上記トリオを上記演算手段の結
果に応じて駆動するようにしたことを特徴とする請求項
1に記載の表示装置。 - 【請求項4】 上記色度補正手段において、 色度図上に表される上記3原色の発光体の第1の色の発
光色のバラツキにより形成される第1の範囲と、 上記3原色の発光体の第2の色の発光色のバラツキによ
り形成される第2の範囲と、 上記3原色の発光体の第3の色の発光色のバラツキによ
り形成される第3の範囲と、 上記第1の範囲の外縁と上記第2の範囲の外縁とを結ぶ
第1の接線と、上記第1の範囲の外縁と上記第3の範囲
の外縁とを結ぶ第2の接線とが交差することによって生
成される角度の中から上記第1の範囲に向かう側に張る
角度が最も小さくなるようにして得られる交点で示され
る色度に、上記第1の色を補正するようにしたことを特
徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 【請求項5】 さらに、上記第1の接線と、上記第2の
範囲の外縁と上記第3の範囲の外縁とを結ぶ第3の接線
とが交差することによって生成される角度の中から上記
第2の範囲に向かう側に張る角度が最も小さくなるよう
にして得られる交点で示される色度に、上記第2の色を
補正し、 上記第2の接線と、上記第3の接線とが交差することに
よって生成される角度の中から上記第3の範囲に向かう
側に張る角度が最も小さくなるようにして得られる交点
で示される色度に、上記第3の色を補正するようにした
ことを特徴とする請求項4に記載の表示装置。 - 【請求項6】 上記色度補正手段において、 色度図上に表される上記3原色の発光体の第1の色の発
光色のバラツキにより形成される第1の範囲と、 上記3原色の発光体の第2の色の発光色のバラツキによ
り形成される第2の範囲と、 上記3原色の発光体の第3の色の発光色のバラツキによ
り形成される第3の範囲と、 上記第1の範囲の外縁と、上記第2の範囲の外縁とを結
ぶ第1の接線と、上記第1の範囲の外縁と、上記第3の
範囲の外縁とを結ぶ第2の接線とが交差することによっ
て生成される角度の中から上記第1の範囲に向かう側に
張る角度が最も小さくなるようにして得られる交点と、 上記3原色を合成して得られる基準白色から上記交点で
示される色度より離れる側にある第4の範囲に、上記第
1の色を補正するようにしたことを特徴とする請求項1
に記載の表示装置。 - 【請求項7】 上記3原色は、赤色、青色、緑色であ
り、上記第1の色は緑色であることを特徴とする請求項
4または6に記載の表示装置。 - 【請求項8】 上記第4の範囲は、マッカダムの色弁別
範囲であることを特徴とする請求項6に記載の表示装
置。 - 【請求項9】 上記3原色の発光体は、発光ダイオード
であることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
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