显示装置和显示特性校正方法

显示装置和显示特性校正方法
【专利摘要】显示装置设置有：显示图像的显示面板(2)；面向显示面板(2)的显示面设置并且将由显示面板(2)发出的光的照射量测量为光学测量值的光学传感器(5)；测量值修正单元(1)，其使用表示每单位时间的光学测量值变化量的函数，修正作为将被修正的光学测量值的修正对象光学测量值，并且将其输出为修正光学测量值；以及信号处理单元(4)，其由修正光学测量值生成用于控制显示面板(2)来稳定在显示面板(2)上显示的图像的显示质量的控制值，并且由该控制值和从外部装置供应的输入视频信号生成显示图像的处理后视频信号。该函数表示当测量修正对象光学测量值时，在信号处理单元(4)禁用使显示面板(2)的光源(3)的照射量恒定的稳定功能的禁用时段期间的照射量的变化。
【专利说明】显示装置和显示特性校正方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及显示装置(诸如液晶显示器或投影仪)，以及显示特性校正方法。

【背景技术】
[0002]近年来，使用背光在显示面板上显示图像的液晶显示装置广泛用在各种工业领域中。例如，使用液晶，在显示面板上显示从液晶显示装置的外部供应的视频信号的FPD(平板显示器)被频繁使用。这种液晶显示装置包括使用液晶元件的显示面板和将光照射到显示面板的背光(光源，BL:背光)的光学部件，诸如超高压水银灯、W/RGB LED (发光二极管)，或冷阴极管(CCFL:冷阴极管荧光灯)。此外，显示装置作为电路部分包括控制由背光发出的光的亮度的BL驱动部和驱动显示面板的电路。
[0003]在上述显示装置用作图形设计或用于医疗应用的显示装置的情况下，要求长期维持预先指定的显示特性(彩色显示器的稳定性)，并且要求其表示能在始终稳定的状态中使用的显示质量。
[0004]存在一种显示装置，当维持该稳定状态时，在显示面板的显示面上提供诸如亮度传感器或颜色传感器的光学传感器、稳定显示质量和测量亮度或颜色，并且根据所测量的值，执行对应于显示特性的调整(例如，参见专利文献I)。在显示面板的显示面上提供光学传感器的情况下，变得不仅可以测量亮度值，而且可以测量所显示的颜色和显示面板的伽马(Y)特性，以便维持显示质量。
[0005]另一方面，还存在一种显示装置，不是在显示面上，而是在显示面板的背面上提供光学传感器等等，通过测量值，稳定显示质量。例如，在显示装置是液晶显示装置的情况下，如果在液晶面板(显示面板)的背面上提供光学传感器，通过测量由背光照射到液晶面板的光的亮度，能稳定所照射的光的亮度。
[0006]因此，从能更好地执行显示质量的稳定的观点看，在显示面板的显示面上提供光学传感器的构造与在显示面板的背面上提供光学传感器的构造相比具有优点。
[0007]接着，图6是示出在液晶面板的背面上提供光学传感器的上述构造的液晶显示装置200的构造例子的图。
[0008]光学传感器205测量由背光3照射到显示面板2的背面的光的亮度，并且将测量结果作为光学测量值输出到信号处理单元204。
[0009]信号处理单元204通过从光学传感器205提供的光学测量值，将从外部装置输入的输入视频信号的梯度(gradient)转换成驱动显示面板2的显示元件的处理后视频信号，并且将其输出到显示面板2。此外，信号处理单元204生成驱动信号，使得由背光3发出的光的亮度值变为在内部存储部中预置的设定亮度值，即，即使温度改变，所照射的光的亮度值变为恒定，并且通过驱动信号执行背光3的控制。
[0010]接着，图7是示出在显示面板的显示面上提供光学传感器的上述构造的液晶显示装置300的构造例子的图。
[0011]在光学传感器5例如表示亮度传感器的情况下，其测量从显示面板2的测量区21透射并从该测量区21发出的光，以及由背光3发射到显示面板2的光的亮度，并且将测量结果作为光学测量值输出到信号处理单元304。
[0012]信号处理单元304通过从光学传感器5供应的光学测量值，将从外部装置输入的输入视频信号的梯度转换成驱动显示面板2的显示元件的处理后视频信号，并且将其输出到显示面板2。此外，信号处理单元304生成驱动信号，使得透射通过测量区21、由背光3发出的光的亮度值变为在内部存储部中预置的设定亮度值，即，即使温度改变，所照射的光的亮度值变为恒定，并且通过驱动信号执行背光3的控制。
[0013]此时，信号处理单元304测量黑亮度级和白亮度级，并且相对于背光3，计算驱动信号和处理后视频信号，使得动态范围变为预置数值。即，通过控制测量区21中的显示元件的开口度(degree of opening),能测量对应于该开口度的、从测量区21透射的亮度值。此外，如上所述，不仅可以测量白亮度级，而且能测量黑亮度级或用于确定伽马特性的多个半色调(白亮度级和黑亮度级之间的梯度)的亮度值。
[0014]在上述图7的液晶显示装置中，在除使从显示面板2发出的光的亮度值恒定和稳定显示质量的测量外的情形中，例如，当执行颜色测量、伽马特性测量或黑亮度级或半色调的测量时，信号处理单元204有必要禁用亮度稳定功能。亮度稳定功能通常通过使在测量区21显示白色，并且控制由背光3照射的光的亮度值，来测量白亮度级，使得亮度值变得恒定。即，亮度稳定功能控制驱动背光3的驱动信号，使得白亮度级的亮度值变为预置设定值。
[0015]因此，在执行除白亮度级的测量外，如果在禁用亮度稳定功能的状态下，不测量亮度值，例如，如果执行黑亮度级的亮度值的测量，信号处理单元304将黑亮度级的亮度值读取为白亮度级的亮度值。因此，信号处理单元304根据黑亮度级的亮度值，控制背光3和显示面板2，使得变得它变为预置设定值，S卩，白亮度级的亮度值。因此，未正确地控制透射通过显示面板2的光的亮度值。
[0016]因此，在执行除白亮度级外的亮度值的测量的情况下，通过上述禁用亮度稳定功能，执行测量过程。
[0017]然而，在禁用亮度稳定功能的情况下，执行颜色测量、伽马特性测量和黑亮度级或半色调的亮度值的测量，而不执行由背光3照射的光的亮度值的控制。因此，在信号处理单元304完成用于稳定显示质量的处理后，即，在信号处理单元304已经完成颜色测量、伽马特性测量或黑亮度级或半色调的亮度值的测量后，使亮度稳定功能有效，并且从用于执行显示质量的光学测量的测量模式改变成用于执行正常图像显示的正常模式。
[0018]此时，如果禁用亮度稳定功能，担心透射通过显示面板2的光的亮度值改变。例如，在将CCFL用于背光的情况下，由于CCFL的发光效率随温度改变，如果照明时间长，温度上升，因此，照射到显示面板2的光的亮度值改变。
[0019]接着，图8是说明由背光3照射的光的亮度值的图。在图8中，例如，即使在时间流逝后，背光3照射的光的亮度值稳定的情况下，在时刻TO测量的亮度值LO和在时刻Tl测量的亮度值LI’变为相等。然而，在由背光3照射的光的亮度值随时间流逝改变的情况下，在时刻TO测量的亮度值LO和在时刻Tl测量的亮度值LI不相等。
[0020]因此，当禁用亮度稳定功能并且测量伽马特性或亮度值，诸如半色调或黑亮度级的亮度值时，根据由背光3照射到显示面板2的光的亮度值的变化结果，取决于执行测量的时间，亮度值的偏差发生。即，在用于执行显示质量的稳定的光学测量值的测量时，如果将产生相同梯度的视频信号提供给显示面板2并且在不同时间执行测量，尽管梯度的控制值是相同的，但每次将不同亮度值测量为光学测量值。因此，在亮度稳定功能有效的状态下，为调整控制显示质量的设定值而测量的光学测量值变为每次测量为相对于亮度稳定功能有效的状态偏差的值。因此，通过使用在禁用亮度稳定功能后在不同时间测量的光学测量值的每一个并且分别比较它们，执行在亮度稳定功能有效的状态下，执行图像质量控制的图像质量控制设定值的调整。因此，使用通过与亮度稳定功能有效时相比，具有分别不同的偏差量的光学测量值调整的图像质量控制设定值执行的亮度稳定功能有效时的显示质量稳定过程的精度变得更低。
[0021]因此，在使用显示面板的显示面上提供光学传感器的构造的液晶显示装置300的构造中，对要求准确显示图像质量和稳定显示质量的用户来说，仅能执行显示质量的低质量控制。
[0022][现有技术文献]
[0023][专利文献]
[0024][专利文献I]
[0025][专利文献I]日本未审专利申请，首次公开N0.2008-102490


【发明内容】

[0026]技术问题
[0027]待解决的问题是相对于具有在显示面板的显示面上提供光学传感器的构造的液晶显示装置，当禁用亮度稳定功能以便执行图像质量控制设定值的调整和各种条件下执行对应于梯度的亮度值的测量，并且执行诸如颜色测量、伽马特性测量或黑亮度级或半色调亮度值的测量的测量时，根据执行测量的时间，亮度值改变，不能获得对应于亮度稳定功能的状态的背光的亮度值的光学测量值，以及不能高精度地执行显示图像质量的显示质量的控制。
[0028]技术手段
[0029]本发明的显示装置包括:显示图像的显示面板；面向显示面板的显示面设置并且将由显示面板发出的光的照射量测量为光学测量值的光学传感器；测量值修正单元，其使用函数，修正修正对象光学测量值，并且将其输出为修正光学测量值，修正对象光学测量值是待修正的光学测量值，函数表示每单位时间的光学测量值变化量；以及信号处理单元，由修正光学测量值生成控制显示面板来稳定在显示面板上显示的图像的显示质量的控制值，信号处理单元由该控制值和从外部装置提供的输入视频信号，生成显示图像的处理后视频信号，该函数表示当测量修正对象光学测量值时，在信号处理单元禁用使显示面板的光源的照射量恒定的稳定功能的禁用时段期间的照射量的变化。
[0030]本发明的显示装置可以是使得测量值修正单元包括:计数时间的定时器单元；系数计算单元，其计算表示多个标准光学测量值与定时器单元测量标准光学测量值中的每一个的时刻之间的关系的函数，多个标准光学测量值是在包括开始禁用时段间时的开始时刻的不同时刻被测量；以及修正计算单元，当从修正对象光学测量值获得修正光学测量值时，由该函数计算在测量修正对象光学测量值时的估计标准光学测量值，将开始时刻的标准光学测量值除以估计标准光学测量值，将除法结果设定为变化率，将变化率乘以修正对象光学测量值，并且将乘法结果设定为修正光学测量值。
[0031]本发明的显示装置可以是使得系数计算单元获得第一标准光学测量值和第二标准光学测量值之间的差，并且将该差减去时间段，由此计算每单位时间的光学测量值变化量，第一标准光学测量值表示在作为由定时器计数的开始时刻的第一时刻测量的光学测量值，第二标准光学测量值表示在晚于由定时器计数的第一时刻的第二时刻测量的光学测量值，该时间段表示第一时刻和第二时刻之间的差，系数计算单元将时间变量乘以光学测量值变化量并且将第一标准光学测量值与乘法结果相加，由此获得线性函数，并且系数计算单元将线性函数设定为该函数。
[0032]本发明的显示装置可以是使得系数计算单元由在不同时刻测量的多个标准光学测量值，包括在开始时刻测量的标准光学测量值计算样条曲线(spline curve)，并且将样条曲线设定为函数。
[0033]本发明的显示装置可以是使得测量为标准光学测量值的亮度值是白亮度级。
[0034]本发明的显示装置可以是使得修正对象光学测量值表示黑亮度级、伽马特性和颜色测量的每一个的亮度值。
[0035]本发明的显示特性校正方法包括:通过设置成面向液晶显示装置的显示面板的显示面的光学传感器，将由显示面板发出的光的照射量测量为光学测量值的步骤；测量值修正步骤，通过测量值修正单元，使用函数，修正修正对象光学测量值，并且将其输出为修正光学测量值，修正对象光学测量值是待修正的光学测量值，该函数表示每单位时间的光学测量值变化量，以及信号处理步骤，通过信号处理单元，由修正光学测量值生成控制显示面板来稳定在显示面板上显示的图像的显示质量的控制值，以及由该控制信号和从外部装置供应的输入视频信号，生成在显示面板上显示图像的处理后视频信号，该函数表示当测量修正对象光学测量值时，在信号处理单元禁用使显示面板的光源的照射量保持恒定的稳定功能的禁用时段期间的照射量的变化。
[0036]有益效果
[0037]本发明的显示装置是设定相对于具有在显示面板的显示面上提供光学传感器的构造的液晶显示装置，当禁用亮度稳定功能以便调整图像质量控制设定值和在各种条件下测量对应于梯度的亮度值，并且执行诸如颜色测量、伽马特性测量或黑亮度级或半色调亮度值的测量，即使根据执行测量的时刻，亮度值改变，能获得在亮度稳定功能操作的状态下，对应于背光的亮度值的光学测量值，并且能高精度地执行显示图像质量的显示质量的控制。

【专利附图】

【附图说明】
[0038]图1是示出根据本发明的装置的示例性实施例的显示装置100的构造例子的框图。
[0039]图2是示出图1中的测量值修正单元I的构造例子的框图。
[0040]图3是示出由本示例性实施例中的系数计算单元12生成的线性函数的图。
[0041]图4是说明由本示例性实施例中的系数计算单元12生成的线性函数，计算连续估计光学测量值的过程的图。
[0042]图5是说明使用三个标准测量值，即，第一标准测量值、第二标准测量值和第三标准测量值，计算修正光学测量值的过程的图。
[0043]图6是示出在显示面板的背面上提供光学传感器的构造的液晶显示装置的构造例子的图。
[0044]图7是示出在显示面板的显示面上提供光学传感器的构造的液晶显示装置的构造例子的图。
[0045]图8是说明由背光3照射的光的亮度值的图。

【具体实施方式】
[0046]当根据显示装置的周围环境和光源的变化，调整用于维持显示装置的显示质量的图像质量控制设定值时，本发明禁用亮度稳定功能，并且通过与显示面板的显示面相对提供的光学传感器，获得用于该调整的光学测量值。然后，本发明通过根据在不同时刻测量的标准光学测量值计算的函数，修正由光学传感器测量的光学测量值，并且将其作为修正光学测量值用于调整。
[0047]因此，本发明相对于当亮度稳定功能有效时测量的光学测量值，修正由于亮度稳定功能的禁用，来随时间改变的由显示装置的光源照射的亮度值的变化导致的偏差。
[0048]其中，用于维持显示质量的图像质量控制设定值表示设定值组，包括例如当显示每一颜色时的RGB的各个梯度比例、RGB的最大梯度和最大亮度值之间的对应关系，或调整用于修正伽马特性的各个伽马曲线的控制值等等。
[0049]在下文中，将参考附图，描述根据本发明的示例性实施例的显示装置和显示特性校正方法。
[0050]图1是示出根据本发明的装置的示例性实施例的显示装置100的构造例子的框图。在本示例性实施例中，作为显示装置100，将具有显示面板2的液晶显示装置描述为例子，显示面板2表示以矩阵形式布置多个液晶元件的液晶显示面板。然而，能应用于任何显示装置，只要具有在禁用亮度稳定功能的情况下，由显示装置的光源照射的亮度值随时间改变的构造，或由随时间改变其显示特性的装置构成的显示面板。
[0051 ] 在图1中，显示装置100包括测量值修正单元1、显示面板2、背光3、信号处理单元4和光学传感器5。其中，信号处理单元4执行与图7中所示的信号处理单元304相同的操作。在下文中，对信号处理单元4的描述是使得仅描述不同于信号处理单元304的部分。
[0052]面向显示面板2的背面，提供背光3，并且相对于显示面板2的背面照射光。
[0053]光学传感器5测量发出光的亮度值，并且将所测量的亮度值作为光学测量值输出到测量值修正单元1，发出光是照射到显示面板2的背面、通过显示面板2的显示元件并且从显示面板2的测量区21发出的光。
[0054]在未从信号处理单元4供应禁用亮度稳定功能的调整开始信号(如下所述)的情况下，即，当亮度稳定功能有效时，测量值修正单元I将来自光学传感器5的光学测量值输出为修正光学测量值，而不修正。此外，在从信号处理单元4供应调整开始信号的情况下，即，禁用亮度稳定功能时，测量值修正单元I修正来自光学传感器5的光学测量值并且将其输出为修正光学测量值，直到从信号处理单元4供应表示调整过程结束的信号为止。
[0055]信号处理单元4在执行在其内部设定的图像质量控制设定值的调整时，将调整开始信号输出到测量值修正单元I。此外，信号处理单元4禁止其自己的亮度稳定功能，并且开始亮度稳定功能禁用时段。因此，信号处理单元4停止响应于从光学传感器5供应的亮度值控制背光3的亮度使得其恒定为预置亮度值的过程。因此，在背光3为CCFL的情况下，亮度值随时间增加，如图8所示。
[0056]然后，在禁用亮度稳定功能后，信号处理单元4将表示将获得用在图像质量控制设定值的调整中的光学测量值的定时的定时信号输出到测量值修正单元I。此外，在输出将获得调整图像质量控制设定值所需的所有光学测量值的定时信号后，信号处理单元4将调整终止信号输出到测量值修正单元1，并且要求传输调整图像质量控制设定值所需的修正光学测量值。然后，在其内部预置的预定时间流逝后，信号处理单元4终止亮度稳定功能禁用时段，并且使亮度稳定功能有效。
[0057]其中，当信号处理单元4输出调整开始信号、调整终止信号和定时信号时，执行其自己的内部电路的控制，使得对应于调整开始信号、调整终止信号和定时信号，变为待测量的光学测量值状态。例如，在将用在测量值修正单元I中的标准光学测量值(如下所述)设定成白亮度级的亮度值的情况下，当传输如下所述的调整开始信号和调整终止信号时，将显示面板2的测量区21中的液晶元件控制为白亮度级。即，信号处理单元4将控制液晶元件的视频信号提供给显示面板2，以便供给使经测量区21的液晶元件发出的光的亮度值变为白亮度级的亮度值的开口度。例如，如果显示面板2是彩色液晶面板，信号处理单元4相对于测量区21中的液晶元件，最大化所有RGB梯度，这最大化液晶元件的开口度，使其为白亮度级。
[0058]此外，例如，在将黑亮度级的亮度值设定为光学测量值的情况下，当传输定时信号时，信号处理单元17供应其梯度相对于显示面板2的测量区21中的所有液晶元件为最小梯度的信号，这最小化液晶元件的开口度，使其为黑亮度级。
[0059]此外，例如，在通过使光学传感器5为具有三通道RGB的颜色传感器，执行颜色的测量的情况下，确定由用户预定的RGB的各个梯度的组合，并且当传输定时信号时，为显示面板2供应包含梯度的组合的控制信号。然后，信号处理单元4相对于显示面板2的测量区21，使测量区21根据梯度的组合显示颜色。其中，信号处理单元4执行观察从光学传感器5获得的RGB的各个通道的光学测量值是否与对应于预置的RGB组合的梯度设定的测量值相对应，并且调整用于当表示颜色时的梯度的设定值的过程。
[0060]此外，例如，在执行伽马曲线的调整的情况下，当信号处理单元4将输入视频信号转换成控制显示面板2的液晶元件的处理后视频信号时，将每次定时信号输出到测量值修正单元I时，将输入视频信号的梯度被接连和线性地放大的液晶元件的控制信号提供给显示面板2，而不通过其内部伽马曲线执行修正。因此，信号处理单元4能基于表示由梯度的变化导致的亮度值的变化并且经测量值修正单元I从光学传感器5接连地关于的修正光学测量值，提取显示面板2的伽马特性。因此，信号处理单元4对预置伽马曲线执行调整，使得对应于从光学测量值计算的显示面板2的伽马特性。
[0061]此外，在执行对伽马曲线的调整的情况下，构成不对从外部装置供应的输入视频信号，而是相对于表示由信号处理单元4生成和输出的视频信号的内部视频信号，执行对伽马曲线的调整，而不执行使用上述伽马曲线的修正，并且执行使得将信号提供给显示面板2的处理，并且执行使得提取伽马特性的处理的构造。
[0062]如上所述，信号处理单元4是使得按输出定时信号的顺序，设定将执行测量作为用于调整图像质量控制设定值的设定值的任何一个的数据的光学测量值。因此，信号处理单元4通过被按此顺序从测量值修正单元I连续地供应修正光学测量值，能执行它们是作为用于调整图像质量控制设定值的设定值组中的任一控制值的数据的光学测量值的哪一个的判别。
[0063]接着，图2是示出图1中的测量值修正单元I的构造例子的框图。根据本示例性实施例的测量值修正单元I包括测量值采集单元11、系数计算单元12、定时器单元13、控制单元14、修正计算单元15、测量值存储单元16和修正值存储单元17。
[0064]定时器单元13在已经从信号处理单元4供应调整开始信号的时间点，开始复位计数值后的时间计数过程。
[0065]当从信号处理单元4供应调整开始信号时，测量值采集单元11将从光学传感器5输出的光学测量值设定为第一标准光学测量值，以及第一标准光学测量值和时刻TO (例如，相对于定时器单元13的计数值O)表示定时器单元13的计数值作为组(即，具有对应关系)被写入并且被存储到测量值存储单元16的标准值存储区中。第一标准光学测量值表示信号处理单元4已经使亮度稳定功能有效的光学测量值，并且被控制为设定亮度值是有必要的。
[0066]此外，每次输入获得光学测量值的定时信号时，测量值采集单元11读取由光学传感器5输出的光学测量值。
[0067]此时，测量值采集单元11在已经读取光学测量值的时间点，读取由定时器单元13输出的时刻Τη。
[0068]然后，测量值采集单元11将表示输入定时信号的顺序的识别信息(例如编号)和光学测量值，连同在获得光学测量值的时间点由定时器单兀13输出的时刻Tn —起,作为一个组，写入和存储到测量值存储单元16的对象光学测量值存储区中。
[0069]此外，当从信号处理单元4供应调整终止信号时，在供应调整终止信号的时间点，测量值采集单元11测量光学测量值，并且将该光学测量值设定为第二标准光学测量值。此时，测量值采集单元11读取在获得第二标准光学测量值的时间点由定时器单元13输出的时刻Ts。
[0070]然后，测量值采集单元11将第二标准光学测量值和时刻Ts作为组相对于测量值存储单元16的标准值存储区写入，并且将表示已经完成光学测量值的采集的采集完成信号输出到系数计算单元12。
[0071]系数计算单元12从测量值存储单元16的标准值存储区分别读出在表示禁用时段的开始时刻的时刻TO测量的第一标准光学测量值LO和在表示禁用时段的结束时刻的时刻Tl测量的第二标准光学测量值LI，以及各个测量时刻TO和Tl。
[0072]然后，系数计算单元12通过从第二标准光学测量值LI减去第一标准光学测量值LO的结果减去从测量第二标准光学测量值LI的时刻Tl减去测量第一标准光学测量值LO的时刻TO的结果，计算系数a。
[0073]此外，系数计算单元12确定示出在特定时刻测量的标准亮度值，并且具有从在禁用亮度稳定功能的情况下禁用亮度稳定功能时的时刻流逝的时间间隔作为变量的函数，即，如下公式(I)中所示的线性函数(一次函数)。即，系数计算单元12将系数α (光学测量值变化量)将对于时间变量做乘法，并且将下述公式(I)确定为使第一标准光学测量值LO与乘法结果相加的线性函数。
[0074]L = LO+a (Tn-TO) (I)
[0075]在公式(I)中
[0076]a = (Ll-LO)/(Tl-TO)
[0077]并且Tn表示测量作为修正对象的光学测量值的时刻。
[0078]因此，系数计算单元12将由公式(I)表示的计算函数输出到修正计算单元15。
[0079]接着，图3是示出根据本示例性实施例的系数计算单元12生成的线性函数的图。在图3中，水平轴表示时间，并且垂直轴表示亮度值L。能理解到函数(I)是线性函数，其中，亮度值LO是垂直轴的截距，并且斜率为a。
[0080]回到图2，当从系数计算单元12供应上述函数时，修正计算单元15从最接近TO的时间，即，按从最小识别信息的顺序，读出和修正在测量值存储单元16的对象光学测量值存储区中存储的修正对象光学测量值。
[0081]此时，每次修正计算单元15读出修正对象光学测量值时，将测量修正对象光学测量值的时刻Ta代入公式(I)中的Tn，并且如图3所示，计算时刻Ta的估计标准光学测量值La。然后，修正计算单元15将第一标准光学测量值LO除以所计算的估计标准光学测量值La，并且将除法结果设定为变化率β。
[0082]然后，修正计算单元15将表示修正对象光学测量值的光学测量值乘以所计算的变化率β，并且将乘法结果计算为在时刻Ta测量的光学测量值的修正光学测量值。其中，通过将光学测量值乘以变化率β，时刻Tn的光学测量值被转换成在时刻Τ0，即，在亮度稳定功能有效的时间点，对应于第一标准亮度值LO的光学测量值。
[0083]此外，修正计算单元15将与相应的光学测量值的识别编号(表示顺序的编号)有关的所计算的修正光学测量值接连地写入和存储到从修正值存储单元17中。
[0084]接着，图4是说明在本示例性实施例中，由系数计算单元12生成的线性函数，计算接连估计的光学测量值的过程的图。在图4中，水平轴表示时间，并且垂直轴表示亮度值L。
[0085]如图4所示，修正计算单元15使用公式(I)来顺序地计算时刻Ta和Tb的估计光学测量值，并且计算各个时刻的变化率β a和β b。然后，修正计算单元15分别将变化率β a和β b的每一个乘以在对应于变化率β a和β b的时刻测量的光学测量值，并且计算各个时刻的光学测量值的修正光学测量值。
[0086]然后，当修正计算单元15计算相对于在测量值存储单元16的对象光学测量值存储区中存储的所有对象光学测量值的修正光学测量值时，它将表示已经完成光学测量值的修正处理的过程完成信号输出到控制单元14。
[0087]在将过程完成信号从修正计算单元15供应到控制单元14时，控制单元14将表示所采集的光学测量值的修正处理已经完成并且可传输所获得的修正光学测量值的传输就绪信号传输到信号处理单元4。
[0088]当将传输就绪信号从测量值修正单元I供应到信号处理单元4时，在改变成执行用于图像质量控制设定值的每一个的图像质量调整的模式后，信号处理单元4将表示请求传输修正光学测量值的传输请求信号传输到测量值修正单元I。
[0089]当供应传输请求信号时，控制单元14例如通过按存储它们的数值顺序(即，按对应于测量时刻的定时信号的顺序的数值顺序)读出，对每一识别编号，读出在修正值存储单元17中存储的修正光学测量值，并且与定时信号的顺序编号一起，将所读出的修正光学测量值依次地输出到信号处理单元4。
[0090]其中，信号处理单元4将定时信号顺序编号与表示图像质量控制设定值的设定值组中的控制值的一个的控制值识别编号关联的对应关系表存储在其自己内部的内部存储部中。
[0091]因此，与定时信号顺序编号关联，信号处理单元4相对于对应关系表，写入和存储从测量值修正单元I供应的修正光学测量值。
[0092]然后，当信号处理单元4调整图像质量设定值的设定值组中的每一控制值时，从对应关系表读取对应于该控制值的识别编号的修正光学设定值，并且执行相应控制值的调整处理。
[0093]例如，在执行伽马曲线的调整的情况下，信号处理单元4在停止伽马校正功能和禁用伽马校正后，每次输出定时信号时，将相对于半色调梯度线性增加的亮度调整信号输出到显示面板2。
[0094]然后，信号处理单元4通过从测量值修正单元I供应的修正光学测量值的顺序编号，确定哪一修正光学测量值是用于执行伽马特性测量的测量值和对应于梯度级的一个的测量值，并且通过将设定的梯度级与由修正光学测量值表示的亮度值进行比较，确定显示面板2的伽马特性。信号处理单元4通过由修正光学测量值确定的伽马特性，计算修正该伽马特性的伽马曲线，并且使其成为新的图像质量控制设定值中的控制值。然后，信号处理单元4使伽马曲线的调整处理完成后的伽马校正处理有效。
[0095]此外，例如，在执行黑亮度级的调整的情况下，当输出定时信号时，信号处理单元4通过处于最低值的梯度，执行对显示面板2的输出。
[0096]然后，信号处理单元4通过从测量值修正单元I供应的修正光学测量值的顺序编号，从测量值修正单元I供应的修正光学测量值中，确定用于调整黑亮度级的修正光学测量值，并且通过将由修正光学测量值表示的亮度值与预置黑亮度级的亮度值进行比较，确定变为预置亮度值的液晶元件的控制值。
[0097]此时，每次修改控制值时，信号处理单元4将定时信号传输到测量值修正单元1，并且计算变为预置范围内的亮度值的控制值。在关于黑亮度级的亮度值的控制值，通过根据调整的控制值，测量亮度值，执行确定最终控制值的调整，并且确定该亮度值是否包含在预置亮度级范围内的方式的重复处理的情况下，信号处理单元4可以被配置成具有仅重复处理的调整模式。
[0098]如上所述，在本示例性实施例中，在时间流逝后，可以修正光学测量值，使得它对应于禁用亮度稳定功能的时间点(即，亮度稳定功能有效的时间点)的白亮度级的亮度值，或换句话说，使其对应于在亮度稳定的状态下的白亮度级的亮度值。
[0099]因此，根据本示例性实施例，在禁止亮度稳定功能后，可以消除随时间改变的、由光源发出的亮度值的影响，调整在亮度稳定功能起作用的状态下的图像质量控制设定值，并且变得可以维持显示质量。
[0100]此外，图5是说明使用三个标准测量值，即第一标准测量值(时刻T0)、第二标准测量值(时刻Tl)和第三标准测量值(时刻T2)，计算修正光学测量值的过程的图。
[0101]在上述示例性实施例的描述中，根据由在时刻TO和时刻Tl的两个标准测量值确定的、每单位时间的亮度值的变化量，执行将光学测量值修正成修正光学值的处理。
[0102]然而，如果禁用亮度值稳定功能的时间变长，那么在两点测量的情况下，如果执行这两个点之间的线性修正，可能修正光学测量值的误差变大。
[0103]因此，如图5所示，可以构造成使得取决于禁用亮度稳定功能的时间段，通过三个以上的多个标准测量值，测量白亮度级的亮度值，并且使用多个标准测量值，执行修正。
[0104]例如，如图5所示，使用时刻TO的第一标准测量值L0、时刻Tl的第二标准测量值LI和时刻T2的第三标准测量值。
[0105]回到图1，系数计算单元12确定在时刻TO和时刻T2之间测量的光学测量值的修正中使用的下述公式(2)，其表示第一标准测量值LO和第三标准测量值之间的线性。
[0106]L = LO+a (Tn-TO) (2)
[0107]在公式⑵中
[0108]a = (L2-L0) / (Τ2-Τ0)
[0109]并且Tn表示测量作为修正对象的光学测量值的时间。
[0110]因此，修正计算单元15由公式(2)确定变化率β，并且计算用于时刻TO和时刻Τ2之间测量的光学测量值的每一个的修正光学测量值。
[0111]即，修正计算单元15将时刻Ta代入公式⑵中替换时刻Τη，并且计算时刻Ta的估计标准光学测量值La。然后，修正计算单元15通过将第一标准测量值LO除以所计算的估计标准光学测量值La，并且将在时刻Ta测量的光学测量值乘以系数β，计算修正光学测量值。
[0112]此外，系数计算单元12确定在时刻Τ2和时刻Tl之间测量的光学测量值的修正中使用的下述公式(3)，表示第一标准测量值LO和第三标准测量值之间的线性。
[0113]L = L2+a (Tn_T2) (3)
[0114]在公式(3)中，
[0115]a = (L1-L2)/(T1-T2)
[0116]并且Tn表示测量作为修正对象的光学测量值的时刻。
[0117]因此，修正计算单元15由公式⑵确定变化率β，并且对在时刻Τ2和时刻Tl之间测量的光学测量值的每一个，计算修正光学测量值。
[0118]S卩，修正计算单元15用时刻Tb代替时刻Τη，代入公式(3)中，并且计算在时刻Tb的估计标准光学测量值Lb。然后，修正计算单元15通过将第三标准测量值L2除以所计算的估计标准光学测量值Lb，并且将在时刻Tb测量的光学测量值乘以系数β，计算修正光学测量值。
[0119]如上所述，在禁用亮度稳定功能的时间段期间，测量多个标准测量值，以及在测量相邻标准测量值的每一时间段，确定线性函数。因此，对应于每一线性函数，通过修正在标准测量值之间的各个时段的光学测量值，可以高精度地获得修正光学测量值。
[0120]此外，以图5的方式，在测量三个以上的多个标准测量值的情况下，构造可以是使得不计算标准测量值之间的线性函数，而是由标准测量值，生成对应于白亮度级的实际亮度值的变化的样条曲线。然后，通过由所生成的样条曲线确定的变化率，执行样条校正，可以更高精度地执行使光学测量值为修正光学测量值的修正。
[0121]此外，信号处理单元4可以被配置成使得在图5的时刻T2，S卩，光学测量值的测量之间，暂时停止光学测量值的测量处理，在使亮度稳定功能有效并且稳定白亮度级的亮度值后，再次禁用亮度稳定功能，并且重新开始光学测量值的测量处理。因此，在诸如光学测量值的测量数量大并且禁用亮度稳定功能的时间间隔变长的情况下，可以实质上减小禁用亮度稳定功能的时间间隔。因此，变得可以减少亮度值的变化量，并且能使当将光学测量值修正为修正光学测量值时的误差变小。
[0122]此外，已经使用白亮度级的亮度值，描述了在修正中使用的标准测量值。然而，代替白亮度级的亮度值，能使用任何亮度值，诸如任一颜色的亮度值，或黑亮度级的亮度值，只要能充当标准。
[0123]此外，尽管在示例性实施例中，已经将液晶显示装置描述为例子，但也能适用于任何类型的显示装置，只要它是光学测量值，诸如亮度值随时间改变的装置。
[0124]可以在用户从输入装置(图中未示出)输入相对于显示装置100调整图像质量控制设定值的指令的构造，或在显示装置100加电后每次预置时间流逝启动信号处理单元4的构造，或具有两者的构造的任何一个中，完成禁用亮度稳定功能和测量光学测量值以便调整图像质量控制设定值的处理。
[0125]工业适用性
[0126]在在要求高精度颜色再现的应用中使用的工业领域中，例如将其用作用于计算机图形或医疗应用的显示装置(例如液晶显示装置)，可以在延长的时段，相对于用户，实现显示图像的显示质量的稳定性的维护。
[0127]参考符号
[0128]I 测量值修正单元
[0129]2 显示面板
[0130]3 背光
[0131]4 信号处理单元
[0132]5 光学传感器
[0133]11 测量值采集单元
[0134]12 系数计算单元
[0135]13 定时器单元
[0136]14 控制单元
[0137]15 修正计算单元
[0138]16 测量值存储单元
[0139]17 修正值存储单元
[0140]21 测量区
[0141]100 显示装置
【权利要求】
1.一种显示装置，包括: 显示面板，所述显示面板显示图像； 光学传感器，所述光学传感器面向所述显示面板的显示面设置并且将由所述显示面板发出的光的照射量测量为光学测量值； 测量值修正单元，所述测量值修正单元使用函数，修正修正对象光学测量值，并且将其输出为修正光学测量值，所述修正对象光学测量值是将被修正的光学测量值，所述函数表示每单位时间的光学测量值变化量；以及 信号处理单元，所述信号处理单元由所述修正光学测量值，生成控制所述显示面板以稳定在所述显示面板上显示的所述图像的显示质量的控制值，所述信号处理单元由所述控制值和从外部装置供应的输入视频信号，生成显示所述图像的处理后视频信号， 所述函数表示当测量所述修正对象光学测量值时，在所述信号处理单元禁用使所述显示面板的光源的所述照射量保持恒定的稳定功能的禁用时段期间的所述照射量的变化。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述测量值修正单元包括: 定时器单元，所述定时器单元计数时间； 系数计算单元，所述系数计算单元计算表示在多个标准光学测量值与所述定时器单元测量所述标准光学测量值中的每一个的时刻之间的关系的函数，所述多个标准光学测量值是在包括所述禁用时段开始的开始时刻的不同时刻被测量；以及 修正计算单元，当从所述修正对象光学测量值获得所述修正光学测量值时，所述修正计算单元由所述函数计算在测量所述修正对象光学测量值时的估计标准光学测量值，将在所述开始时刻的所述标准光学测量值除以所述估计标准光学测量值，将除法结果设定为变化率，将所述变化率乘以所述修正对象光学测量值，并且将乘法结果设定为所述修正光学测量值。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述系数计算单元获得在第一标准光学测量值与第二标准光学测量值之间的差，并且将所述差减去时间段，由此计算每单位时间的光学测量值变化量，所述第一标准光学测量值表示在由所述定时器计数的、作为所述开始时刻的第一时刻测量的光学测量值，所述第二标准光学测量值表示在由所述定时器计数的、晚于所述第一时刻的第二时刻测量的光学测量值，所述时间段表不所述第一时刻和所述第二时刻之间的差，所述系数计算单元将时间变量乘以所述光学测量值变化量，并且将所述第一标准光学测量值与乘法结果相加，由此获得线性函数，并且所述系数计算单元将所述线性函数设定为所述函数。
4.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述系数计算单元由在所述不同时刻测量的所述多个标准光学测量值，包括在所述开始时刻测量的所述标准光学测量值，计算样条曲线，并且将所述样条曲线设定为所述函数。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的显示装置，其中，测量为所述标准光学测量值的亮度值是白亮度级。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的显示装置，其中，所述修正对象光学测量值表示黑亮度级、伽马特性和颜色测量的每一个的亮度值。
7.—种显示特性校正方法,包括: 通过面向液晶显示装置的显示面板的显示面设置的光学传感器，将由所述显示面板发出的光的照射量测量为光学测量值的步骤； 通过测量值修正单元，使用函数修正修正对象光学测量值，并且将其输出为修正光学测量值的测量值修正步骤，所述修正对象光学测量值是将被修正的光学测量值，所述函数表示每单位时间的光学测量值变化量；以及 通过信号处理单元，由所述修正光学测量值生成控制所述显示面板以稳定在所述显示面板上显示的所述图像的显示质量的控制值，并且由所述控制值和从外部装置供应的输入视频信号，生成在所述显示面板上显示所述图像的处理后视频信号的信号处理步骤， 所述函数表示当测量所述修正对象光学测量值时，在所述信号处理单元禁用使所述显示面板的光源的所述照射量保持恒定的稳定功能的禁用时段期间的所述照射量的变化。
【文档编号】G09G3/20GK104205201SQ201280072228
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2012年4月10日 优先权日:2012年4月10日
【发明者】阿部正敏 申请人:Nec显示器解决方案株式会社