LED显示装置的制作方法

文档序号:12273926阅读:215来源:国知局
LED显示装置的制作方法

本发明涉及具备具有LED(Light Emitting Diode:发光二极管)的LED显示部的LED显示装置。



背景技术:

具有LED的LED显示装置由于LED的技术发展和低成本化而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片的动态图像的显示。但是,近年来,伴随像素间距的窄间距化,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个人电脑图像。但是,LED随着点亮时间变长,亮度降低,因此,根据图像的内容,各LED的点亮时间乃至各LED的亮度降低率不同。其结果是,产生伴随点亮时间的像素的亮度偏差和颜色偏差。

为了减少这种亮度偏差和颜色偏差,提出了检测LED显示部的亮度并对该亮度进行校正的技术、或者累计LED的显示时间并根据通过该累计而得到的累计时间对亮度校正系数进行校正从而对亮度进行校正的技术(例如专利文献1、2)。

专利文献1:日本特开平11-15437号公报

专利文献2:日本特开2006-330158号公报

通过寿命试验等,根据累计时间计测LED的亮度降低率,使用该亮度降低率对亮度进行校正,根据该技术,能够对由于LED的点亮时间的差异而引起的亮度偏差和颜色偏差进行校正。但是,如由于LED的制造批次的差异而引起的特性偏差等那样,必然存在难以预测的特性偏差。因此,单纯地根据累计时间,很难高精度地校正亮度偏差。

并且,在从显示期望图像的LED显示部检测亮度的技术中,能够高精度地校正亮度,但是,需要在亮度检测时显示亮度检测用的图像。因此,在要求24小时工作的显示系统(例如上述监视用途的显示系统等)中,必须忍受为了校正亮度偏差等而停止显示(工作)、和为了维持显示而中断亮度偏差等的校正中的任意项。



技术实现要素:

因此,本发明正是鉴于上述问题点而完成的,其目的在于,提供能够在使第1 LED显示部显示期望图像的状态下,抑制第1 LED显示部的亮度偏差和颜色偏差的技术。

本发明的LED显示装置具有:第1 LED显示部,其具有第1 LED;第2 LED显示部,其具有亮度推移与所述第1 LED相同的第2 LED;点亮时间存储部,其存储所述第1 LED的第1累计点亮时间;亮度测定部,其测定所述第2 LED的亮度;亮度推移存储部,其将由所述亮度测定部测定出的所述第2 LED的所述亮度推移和所述第2 LED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累计点亮时间以及所述亮度推移存储部中存储的所述第2 LED的所述亮度推移和所述第2累计点亮时间,对所述第1 LED的亮度进行校正。

根据本发明,根据点亮时间存储部中存储的第1累计点亮时间以及亮度推移存储部中存储的第2 LED的亮度推移和第2累计点亮时间,对第1 LED显示部的第1 LED的亮度进行校正。由此,能够在使第1 LED显示部显示期望图像的状态下,抑制第1LED显示部的亮度偏差和颜色偏差。

附图说明

图1是示出实施方式1的LED显示装置的结构的框图。

图2是示出实施方式1的LED显示装置的硬件结构的框图。

图3是示出第1 LED的点亮时间与亮度降低率的关系的一例的图。

图4是示出第2 LED的点亮时间与亮度降低率的关系的一例的图。

图5是示出实施方式1的LED显示装置的动作的流程图。

图6是示出PWM驱动的一例的图。

图7是示出实施方式3的LED显示装置的结构的框图。

图8是示出第2 LED的点亮时间与亮度降低率的关系的一例的图。

图9是示出第2 LED的点亮时间与亮度降低率的关系的一例的图。

图10是示出实施方式3的LED显示装置的动作的流程图。

图11是示出实施方式5的第1 LED显示部和第2 LED显示部的结构的立体图。

图12是示出实施方式6的第1 LED显示部和第2 LED显示部的结构的立体图。

图13是示出实施方式6的第1 LED显示部和第2 LED显示部的基板上规定的块的图。

标号说明

1:第1 LED显示部;1a:第1 LED;2:第2 LED显示部;2a:第2 LED;7:点亮时间存储部;10:亮度测定部;11:亮度降低率存储部;18:亮度校正部;21:基板;100:LED显示装置。

具体实施方式

<实施方式1>

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1(a)的LED显示装置100具有第1 LED显示部1、第2 LED显示部2、输入端子3、视频信号处理部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、亮度测定部10、作为亮度推移存储部的亮度降低率存储部11、校正系数运算部12。另外,亮度校正部18包含信号校正部5和校正系数运算部12。

首先,对各结构要素的硬件进行说明。第1 LED显示部1和第2 LED显示部2例如应用LED显示面板,亮度测定部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和亮度降低率存储部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,由此实现视频信号处理部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(以下记作“视频信号处理部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的半导体存储器、磁盘、软盘、光盘、压缩盘、迷你盘、DVD等。处理器92例如包含CPU(Central Processing Unit)、处理装置、运算装置、微处理器、微计算机、处理器、DSP。上述程序使计算机执行视频信号处理部4等的顺序和方法,例如通过软件、固件或软件与固件的组合来实现。

另外,视频信号处理部4等不限于根据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,视频信号处理部4等也可以是通过软件程序实现的结构与通过硬件实现的结构的组合。

接着,在对图1的LED显示装置100的各结构要素的概要进行说明后,对若干结构要素进行详细说明。

<概要>

第1 LED显示部1例如用于显示文字、图形等期望图像。第1 LED显示部1具有多个第1 LED1a,根据来自第1驱动部6的第1驱动信号(换言之,显示模式、驱动模式、驱动数据)被驱动,由此进行各个第1 LED1a的点亮控制等。

第1 LED1a包含红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)中的任意LED,第1 LED显示部1具有的多个第1 LED1a包含R、G和B的LED。另外,在图1(a)的例子中,呈矩阵状配置纵4组×横4组的合计16组的第1 LED1a。而且,如图1(b)所示,1组的第1 LED1a包含R、G和B的合计3个LED。但是,第1 LED1a的数量不限于此。

第2 LED显示部2进行用于计测(预测)第1 LED显示部1的亮度推移的显示。另外,亮度推移例如包含设初始亮度为100%来表示当前亮度的亮度维持率、或与亮度维持率相反的关系即亮度降低率(=100%-亮度维持率)等。下面,设亮度推移应用亮度降低率来进行说明。

第2 LED显示部2具有多个第2 LED2a,根据来自第2驱动部9的第2驱动信号(换言之,显示模式、驱动模式、驱动数据)被驱动,由此进行各个第2 LED2a的点亮控制等。

这里,第2 LED2a的亮度降低率和第1 LED1a的亮度降低率相同。即,第2 LED2a的亮度降低率与第1 LED1a的亮度降低率相同,或者与能够视为相同的程度类似。例如,当第1 LED1a和第2 LED2a应用制造批次相同的LED、或者应用根据亮度和波长等对LED进行分类的BIN码相同的LED时,两者的亮度和波长等的特性一致,因此,两者的亮度降低率相同。

与第1 LED1a同样,第2 LED2a包含R、G和B中的任意LED,第2 LED显示部2具有的多个第2 LED2a包含R、G和B的LED。另外,在图1(a)的例子中,呈矩阵状配置纵2组×横2组的合计4组的第2 LED2a。而且,与1组的第1 LED1a同样,1组的第2 LED2a包含R、G和B的合计3个LED。但是,第2 LED2a的数量不限于此。

而且,在本实施方式1中,并行地进行第1 LED显示部1的显示(驱动)和第2LED显示部2的显示(驱动)。由此,第1 LED1a和第2 LED2a在相同环境下点亮,因此,能够使两者的亮度降低率相互接近。

输入端子3从外部受理视频信号。视频信号处理部4根据由输入端子3受理的视频信号,选择显示所需要的区域,或者进行伽马校正等处理。

信号校正部5使用来自后述校正系数运算部12的校正系数对视频信号处理部4的输出信号的亮度进行校正。通过该校正,信号校正部5实质上能够对从第1驱动部6到第1 LED显示部1的第1驱动信号乃至1个以上的第1 LED1a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1 LED显示部1的第1驱动信号。第1驱动部6通过将该第1驱动信号输出到第1 LED显示部1,对第1 LED显示部1进行驱动。

点亮时间存储部7存储第1 LED1a的第1累计点亮时间(通过累计相加第1LED1a点亮的时间而得到的时间)。

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2 LED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2 LED显示部2的第2驱动信号。第2驱动部9通过将该第2驱动信号输出到第2 LED显示部2,对第2 LED显示部2进行驱动。

亮度测定部10测定第2 LED显示部2的第2 LED2a的亮度。

作为亮度推移存储部的亮度降低率存储部11将由亮度测定部10测定出的第2LED2a的亮度降低率和第2 LED2a的第2累计点亮时间(通过累计相加第2 LED2a点亮的时间而得到的时间)对应起来进行存储。另外,在第2 LED显示部2进行显示的期间内,随时进行亮度测定部10的测定和亮度降低率存储部11的存储。

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降低率存储部11中存储的第2 LED2a的亮度降低率和第2累计点亮时间,计算亮度的校正系数。

这里,图1的亮度校正部18包含上述信号校正部5和校正系数运算部12。因此,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降低率存储部11中存储的第2 LED2a的亮度降低率和第2累计点亮时间,计算上述校正系数。然后,亮度校正部18使用该校正系数对视频信号处理部4的输出信号的亮度进行校正,由此,对第1驱动部6的第1驱动信号(驱动信号)乃至第1 LED1a的亮度进行校正。

另外,在本实施方式1中,多个第1 LED1a的多个第1累计点亮时间不同。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累计点亮时间以及亮度降低率存储部11中存储的第2 LED2a的亮度降低率和第2累计点亮时间进行上述校正。

<详细>

在本实施方式1中,第1驱动部6的第1驱动信号的占空比的信息包含在由信号校正部5校正后的输出信号中。点亮时间存储部7根据该输出信号中包含的占空比,按照一定的单位时间对各个第1 LED1a的点亮时间进行累计,由此存储各个第1LED1a的第1累计点亮时间。例如,在单位时间为一小时且占空比为10%的亮度的点亮的情况下,每1小时在点亮时间存储部7的第1累计点亮时间中加上0.1小时的点亮时间(从闪烁时间中去除熄灭时间而得到的时间)。

图3是示出绿色(G)的第1 LED1a的亮度降低率与点亮时间(第1累计点亮时间)的关系的一例的图。另外,图3的点亮时间的刻度应用对数刻度。

如图3所示,随着点亮时间的增加,绿色(G)的第1 LED1a的亮度降低率增大,绿色(G)的第1 LED1a的亮度降低。虽然程度存在差异,但是,红色(R)和蓝色(B)的第1 LED1a的亮度也随着点亮时间的增加而降低(未图示)。并且,如后所述,第2 LED2a的亮度也随着点亮时间的增加而降低。

在关联技术中,通过事前实际测量亮度,求出第1 LED1a的亮度降低率。与此相对,在本实施方式1中,不是实际测量第1 LED1a的亮度,而是实际测量第1点亮时间,计测(预测)与实质上与该第1点亮时间相同的第2点亮时间对应的第2LED2a的亮度降低率作为第1 LED1a的亮度降低率。下面,对第1 LED1a的亮度降低率的计测(预测)进行说明。

信号生成部8根据由信号校正部5校正后的输出信号,生成用于对第2 LED显示部2的显示进行控制的作为第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,对第2 LED显示部2进行驱动。

这里,信号生成部8从由信号校正部5校正后的输出信号中读取第1 LED显示部1的第1驱动信号(例如PWM(Pulse Width Modulation)信号)的最大占空比,生成用于以该最大占空比驱动第2 LED显示部2的信号。由此,如果第1 LED显示部1的第1驱动信号的最大占空比为100%,则第2 LED显示部2的第2驱动信号的占空比也被设定为100%。

其结果是,在本实施方式1中,第2 LED2a的第2累计点亮时间被设定为第1 LED显示部1具有的多个第1 LED1a的第1累计点亮时间中最长的第1累计点亮时间。即,进行控制以使第2 LED2a的第2累计点亮时间的长度成为第1 LED1a的第1累计点亮时间的长度以上。另外,也可以按照R、G、B来进行该控制。

亮度测定部10与第2 LED显示部2相对配置,测定第2 LED2a的亮度。在实施方式1中,亮度测定部10测定各个第2 LED2a的各颜色的亮度。

图4是示出R、G、B的第2 LED2a的亮度降低率与经过时间即点亮时间(第2累计点亮时间)的关系的一例的图。另外,图4的点亮时间的刻度应用对数刻度。

如图4所示,与第1 LED1a的亮度同样,第2 LED2a的亮度也随着点亮时间而降低。这里,能够通过点亮时间t的函数kr(t)、kg(t)、kb(t)分别表示R、G、B的第2 LED2a的亮度降低率。通过对亮度降低率存储部11中存储的多组的第2 LED2a的亮度降低率和第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kr(t)、kg(t)、kb(t)。

在亮度降低率存储部11中对应起来存储亮度测定部10的测定结果和第2 LED2a的点亮时间。然后,亮度校正部18读取和与点亮时间存储部7中存储的第1 LED1a的点亮时间(实际测量时间)相同或与其相近的第2 LED2a的点亮时间对应的亮度(亮度降低率)。由此,在本实施方式1中,即使不实际测量第1 LED1a的亮度,实质上也能够计测第1 LED1a的亮度降低率。

<动作>

图5是示出本实施方式1的LED显示装置100的亮度校正动作的流程图。

首先,在步骤S1中,亮度校正部18(信号校正部5和校正系数运算部12)判定从动作开始时或上次校正时到当前时点的时间是否超过亮度校正的单位时间(例如100小时)。这里,亮度校正的单位时间可以是恒定时间,也可以是根据校正次数而变化的时间(例如表示成校正次数的指数函数的时间)。在判定为经过了亮度校正的单位时间的情况下进入步骤S2,否则再次进行步骤S1。

在步骤S2中,亮度校正部18参照点亮时间存储部7,检索R、G、B的第1 LED1a的最大累计点亮时间trmax、tgmax、tbmax。

在步骤S3中,亮度校正部18从亮度降低率存储部11取得和与步骤S2中检索到的最大累计点亮时间trmax、tgmax、tbmax相同或与其相近的第2累计点亮时间对应的R、G、B的亮度降低率。这里取得的R、G、B的亮度降低率与在上述亮度降低率的函数kr(t)、kg(t)、kb(t)的t中分别应用trmax、tgmax、tbmax而得到的kr(trmax)、kg(tgmax)、kb(tbmax)大致相同。因此,在以下的说明中,为了简便,有时将步骤S3中取得的R、G、B的亮度降低率记作亮度降低率kr(trmax)、kg(tgmax)、kb(tbmax)。

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求出下式(1)所示的最大亮度降低率krgb(tmax)。

【数学式1】

krgb(tmax)=MAX(kr(trmax),kg(tgmax),kb(tbmax))…(1)

在步骤S4中,亮度校正部18参照点亮时间存储部7和亮度降低率存储部11,针对第1 LED显示部1的全部第1 LED1a,根据针对累计点亮时间t的理论上的亮度降低率和步骤S3中求出的最大亮度降低率krgb(tmax),求出针对各第1 LED1a的校正系数。

这里,当设R、G、B的第1 LED1a的当前的理论上的亮度为Rp、Gp、Bp,设累计点亮时间t内的R、G、B的第1 LED1a的理论上的亮度降低率为kr(t)、kg(t)、kb(t),设最大亮度降低率为krgb(tmax)时,校正后的R、G、B的第1 LED1a的亮度Rcomp、Gcomp、Bcomp用下式(2)表示。另外,累计点亮时间t内的R、G、B的亮度降低率kr(t)、kg(t)、kb(t)例如应用上次校正中求出的最大亮度降低率。

【数学式2】

本实施方式1的亮度校正部18使用上式(2)右边的式子中Rp、Gp、Bp为1的式子,作为步骤S4中应该求出的校正系数的式子。

另外,当设R、G、B的第1 LED1a的初始亮度为R0、G0、B0时,上式(2)中的当前的理论上的亮度Rp、Gp、Bp用下式(3)表示。

【数学式3】

如果将上式(3)代入上式(2)中,则校正后的R、G、B的第1 LED1a的亮度Rcomp、Gcomp、Bcomp用下式(4)表示。如下式(4)所示,亮度Rcomp、Gcomp、Bcomp是通过最大亮度降低率krgb(tmax)统一校正R、G、B的第1 LED1a的初始亮度R0、G0、B0而得到的。

【数学式4】

在步骤S4之后,在步骤S5中,亮度校正部18使用步骤S4中求出的校正系数,对视频信号处理部4的输出信号的亮度进行校正,实质上是对第1驱动信号进行校正,由此对第1 LED1a的亮度进行校正。然后,返回步骤S1。

这里,第1 LED1a的亮度调整例如应用PWM方式等。图6是示出PWM方式中使用的PWM驱动的一例的图。在图6(a)中示出PWM的基本周期(脉冲周期),PWM的基本周期应用视频信号的1帧期间以下的期间。在图6(b)中示出脉冲宽度的占空比例如为85%的情况,在图6(c)中示出脉冲宽度的占空比例如为80%的情况。由于脉冲周期非常短,因此,脉冲周期的LED的闪烁在人的眼睛中感觉成为点亮。在这种PWM方式中,占空比越小,则LED的点亮时间的比例越小,因此,关于人的眼睛感觉到的亮度,与图6(b)的情况相比,图6(c)的情况较低。这样,通过变更脉冲宽度的占空比,能够调整第1 LED1a的亮度。

在上述步骤S5中,与亮度调整同样,通过变更脉冲宽度的占空比,进行亮度的校正。例如,在krgb(tmax)=0.2、kr(t)=0.1的情况下,根据校正系数的式子(上式(2)右边的式子中Rp、Gp、Bp为1的式子),针对亮度Rp的校正系数成为(1-0.2)/(1-0.1)=8/9。因此,亮度校正部18通过使PWM的占空比成为8/9倍,进行第1 LED1a的校正。

<实施方式1的总结>

根据进行以上这种校正的本实施方式1的LED显示装置100,与校正前的亮度相比,第1 LED显示部1的校正后的亮度整体降低,但是,能够将全部第1 LED1a的亮度统一成点亮时间最长的LED的亮度(亮度降低率最大的亮度)。因此,第1 LED显示部1作为整体能够保持亮度的均匀性、白平衡,能够抑制亮度偏差和颜色偏差。

并且,在本实施方式1中,第2 LED显示部2以第1 LED显示部1的最大占空比进行驱动。由此,第2 LED2a的第2累计点亮时间的长度成为第1 LED1a的第1累计点亮时间的长度以上,因此,第2 LED2a的亮度降低与第1 LED1a的亮度降低相同或比其更早。这意味着在亮度降低率存储部11中存储点亮时间最长的第2 LED2a的亮度降低率作为第1 LED1a将来的亮度降低率。在本实施方式1中,根据亮度降低率存储部11中存储的第2 LED2a的亮度降低率预测第1 LED1a的亮度降低率,因此,能够提高第1 LED1a的亮度降低率的预测精度乃至亮度校正的精度。

在关联技术中,无法在使第1 LED显示部1持续显示期望图像的状态下测定第1LED显示部1的亮度降低率,无法抑制亮度偏差和颜色偏差。与此相对,在本实施方式1中,在使第1 LED显示部1显示期望图像的状态下实际测量与第1 LED显示部1不同的第2 LED显示部2的亮度降低率,由此,实质上能够测定第1 LED显示部1的亮度降低率,因此,能够抑制亮度偏差和颜色偏差。其结果是,还能够期待减少更换成新的LED模块。

<变形例>

在实施方式1中,第2 LED显示部2由多组(在图1中为纵2组×横2组的合计4组)的第2 LED2a构成。但是,第2 LED显示部2不需要必须由多组构成,也可以由1组的第2 LED2a构成。但是,与由1组的第2 LED2a构成的结构相比,由多组的第2 LED2a构成的结构能够使用各颜色的亮度的平均值,因此,能够抑制由于各个亮度的偏差而引起的不良影响。

并且,在实施方式1中,亮度校正部18读取和与点亮时间存储部7中存储的第1 LED1a的点亮时间(实际测量时间)相同或与其相近的第2 LED2a的点亮时间对应的亮度,由此计测(预测)第1 LED1a的亮度降低率。

代替这种结构,亮度校正部18也可以对亮度降低率存储部11中存储的多组的第2LED2a的亮度降低率和第2累计点亮时间进行回归分析等,由此计算亮度降低率的函数kr(t)、kg(t)、kb(t)。而且,亮度校正部18也可以计测(预测)在亮度降低率的函数kr(t)、kg(t)、kb(t)的t中对于第1 LED1a分别应用最大累计点亮时间trmax、tgmax、tbmax而得到的kr(trmax)、kg(tgmax)、kb(tbmax),作为第1 LED1a的亮度降低率。

根据这种结构,即使不进行控制以使第2 LED2a的第2累计点亮时间的长度成为第1 LED1a的第1累计点亮时间的长度以上,也能够预测第1 LED1a的亮度降低率。

另外,以上的变形例也可以应用于后述实施方式2、5、6。

<实施方式2>

本发明的实施方式2的LED显示装置的块结构与实施方式1的LED显示装置的块结构(图1)相同。下面,对本实施方式2的LED显示装置中的与实施方式1相同或类似的结构要素标注相同参照标号,主要对不同的结构要素进行说明。

在实施方式1的LED显示装置100中,例如假设第1 LED1a的初始亮度使用最大亮度的情况,进行亮度校正以统一成第1 LED显示部1的各第1 LED1a的亮度降低率中最大的亮度降低率。

与此相对,在本实施方式2的LED显示装置100中,第1 LED1a的初始亮度使用比第1 LED1a的最大亮度小的亮度(例如最大亮度的50%的亮度)。根据这种结构,亮度校正部18能够进行亮度校正以统一成第1 LED显示部1的各第1 LED1a的亮度降低率中最小的亮度降低率。因此,亮度校正部18能够通过校正将第1 LED1a的亮度调整(维持)成恒定的初始亮度。

具体而言,当设R、G、B的第1 LED1a的当前的理论上的亮度为Rp、Gp、Bp,设累计点亮时间t内的R、G、B的理论上的亮度降低率为kr(t)、kg(t)、kb(t)时,校正后的R、G、B的第1 LED1a的亮度Rcomp、Gcomp、Bcomp用下式(5)表示。

【数学式5】

将上式(3)代入上式(5)中时,校正后的R、G、B的第1 LED1a的亮度Rcomp、Gcomp、Bcomp用下式(6)表示。如下式(6)所示,校正后的R、G、B的第1 LED1a的亮度Rcomp、Gcomp、Bcomp被校正成R、G、B的第1 LED1a的初始亮度R0、G0、B0。

【数学式6】

<实施方式2的总结>

根据本实施方式2,虽然初始亮度较低,但是,具有能够在校正前后使亮度保持恒定的优点。与实施方式1同样,能够通过使脉冲宽度的占空比变化来进行第1 LED1a的亮度的校正。如上所述,通过将亮度降低的第1 LED1a的亮度校正成初始亮度,能够使全部第1 LED1a的亮度与初始亮度一致,即使第1 LED1a的亮度由于经时变化而降低,也能够保持第1 LED显示部1的亮度均匀性。

另外,如果针对能够通过多个LED面板进行多画面显示的结构应用能够使亮度维持恒定的上述控制,则能够使各LED面板的亮度同样保持恒定。因此,与上述同样,能够均匀地保持多画面显示整体的亮度。

并且,在以上的说明中,针对视频信号处理部4的输出进行第1 LED1a的亮度校正。但是,作为处理结果,只要是对第1 LED1a的第1驱动信号的占空比、驱动电流或第1 LED显示部1的驱动进行校正即可,亮度校正的对象不限于视频信号处理部4的输出。

<实施方式3>

图7是示出本发明的实施方式3的LED显示装置的结构的框图。下面,对本实施方式3的LED显示装置中的与实施方式1相同或类似的结构要素标注相同参照标号,主要对不同的结构要素进行说明。图7(a)的LED显示装置100具有多个第2 LED显示部2(第2 LED显示部201、202、203、204)。各结构要素的硬件与实施方式1中说明的图2的硬件相同,多个第2 LED显示部2例如应用LED显示面板。

接着,在对图7的LED显示装置100的各结构要素的概要进行说明后,对若干结构要素进行详细说明。

<概要>

多个第2 LED显示部2进行用于计测(预测)第1 LED显示部1的亮度推移的显示。另外,亮度推移例如包含设初始亮度为100%来表示当前亮度的亮度维持率、或与亮度维持率相反的关系即亮度降低率(=100%-亮度维持率)等。下面,设亮度推移应用亮度降低率来进行说明。

多个第2 LED显示部2分别具有多个第2 LED2a,根据来自相互不同的多个第2驱动部9的第2驱动信号(换言之,显示模式、驱动模式、驱动数据)被驱动,由此进行各个第2 LED2a的点亮控制等。

这里,各第2 LED显示部2的第2 LED2a的亮度降低率和第1 LED显示部1的第1 LED1a的亮度降低率相同。即,第2 LED2a的亮度降低率与第1 LED1a的亮度降低率相同,或者与能够视为相同的程度类似。例如,当第1 LED1a和第2 LED2a应用制造批次相同的LED或者应用根据亮度和波长等对LED进行分类的BIN码相同的LED时,两者的亮度和波长等的特性一致,因此,两者的亮度降低率相同。

与第1 LED1a同样,第2 LED2a包含R、G、B中的任意LED,各第2 LED显示部2具有的多个第2 LED2a包含R、G、B的LED。另外,在图7(a)的例子中,呈矩阵状配置纵2组×横2组的合计4组的第2 LED2a。而且,与1组的第1 LED1a同样,1组的第2 LED2a包含R、G、B的合计3个LED。但是,第2 LED2a的数量不限于此。

而且,在本实施方式3中,并行地进行第1 LED显示部1的显示(驱动)和各第2 LED显示部2的显示(驱动)。由此,第1 LED1a和各第2 LED2a在相同环境下点亮,因此,能够使它们的亮度降低率相互接近。

信号生成部8生成用于生成多个第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,生成用于驱动多个第2 LED显示部2的多个第2驱动信号。第2驱动部9通过将该多个第2驱动信号输出到多个第2LED显示部2,对多个第2 LED显示部2进行驱动。

亮度测定部10按照每个第2 LED显示部2测定第2 LED2a的亮度。另外,这里,应用与第2 LED显示部201、202、203、204对应配置的亮度测定部1001、1002、1003、1004作为亮度测定部10。但是不限于此,例如也可以应用能够移动的一个亮度测定部作为亮度测定部10。

作为亮度推移存储部的亮度降低率存储部11按照每个第2 LED显示部2将由亮度测定部10测定出的第2 LED2a的亮度降低率和第2 LED2a的第2累计点亮时间(通过累计相加第2 LED2a点亮的时间而得到的时间)对应起来进行存储。另外,在多个第2 LED显示部2进行显示的期间内,随时进行亮度测定部10的测定和亮度降低率存储部11的存储。

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降低率存储部11中存储的每个第2 LED显示部2的第2 LED2a的亮度降低率和第2累计点亮时间,计算亮度的校正系数。

这里,图7的亮度校正部18包含上述信号校正部5和校正系数运算部12。因此,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降低率存储部11中存储的每个第2 LED显示部2的第2 LED2a的亮度降低率和第2累计点亮时间,计算上述校正系数。然后,亮度校正部18使用该校正系数对视频信号处理部4的输出信号的亮度进行校正,由此,对第1驱动部6的第1驱动信号乃至第1 LED1a的亮度进行校正。

另外,在本实施方式3中,多个第1 LED1a的多个第1累计点亮时间不同。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累计点亮时间以及亮度降低率存储部11中存储的每个第2 LED显示部2的第2 LED2a的亮度降低率和第2累计点亮时间,进行上述校正。

<详细>

在本实施方式3中,第1 LED1a的亮度调整应用实施方式1中说明的使用占空比的PWM方式。在本实施方式3中,第1驱动部6的第1驱动信号的占空比的信息包含在由信号校正部5校正后的输出信号中。点亮时间存储部7根据该输出信号中包含的占空比,按照一定的单位时间对各个第1 LED1a的点亮时间进行累计,由此存储各个第1 LED1a的第1累计点亮时间。例如,在单位时间为1小时且占空比为10%的亮度的点亮的情况下,每1小时在点亮时间存储部7的第1累计点亮时间中加上0.1小时的点亮时间(从闪烁时间中去除熄灭时间而得到的时间)。这样,第1累计点亮时间对应于第1驱动信号。同样,第2累计点亮时间也对应于第2驱动信号。

另外,如实施方式1中使用图3说明的那样,红色(R)和蓝色(B)的第1 LED1a的亮度也随着点亮时间的增加而降低。

在关联技术中,通过事前实际测量亮度,求出第1 LED1a的亮度降低率。与此相对,在本实施方式3中,不是实际测量第1 LED1a的亮度,而是实际测量第1点亮时间,计测(预测)与实质上与该第1点亮时间相同的第2点亮时间对应的第2LED2a的亮度降低率,作为第1 LED1a的亮度降低率。下面,对第1 LED1a的亮度降低率的计测(预测)进行说明。

信号生成部8生成用于对多个第2 LED显示部2的显示进行控制的作为第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,对多个第2 LED显示部2进行驱动。

例如在第1 LED显示部1的第1驱动信号(PWM信号)的最大占空比为100%的情况下,信号生成部8生成用于以100%、75%、50%、25%的占空比驱动(设定)第2 LED显示部201、202、203、204的信号。

亮度测定部10与第2 LED显示部2相对配置,测定第2 LED2a的亮度。在实施方式3中,亮度测定部10测定各个第2 LED2a的各颜色的亮度。

图8是示出以占空比100%、75%、50%、25%进行驱动的绿色(G)的第2 LED2a的亮度降低率与经过时间即点亮时间(第2累计点亮时间)的关系的一例的图。另外,图8的点亮时间的刻度应用对数刻度。

与第1 LED1a的亮度同样,绿色(G)的第2 LED2a的亮度也随着点亮时间而降低,如图8所示,LED的亮度降低率随着点亮时间而增加。但是,其增加的程度根据占空比而不同。并且,虽然程度存在差异,但是,红色(R)和蓝色(B)的第2 LED2a的亮度降低率的增加的程度也根据占空比而不同(未图示)。

这里,能够通过点亮时间t的函数kr(t)、kg(t)、kb(t)分别表示R、G、B的第2 LED2a的亮度降低率。通过对亮度降低率存储部11中存储的多组的第2 LED2a的亮度降低率和第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kr(t)、kg(t)、kb(t)。

第2 LED显示部201的占空比为100%,以第1 LED显示部1的占空比以上的占空比进行驱动。因此,例如关于对在从使用开始到当前的时间中乘以占空比而得到的时间进行累计相加的累计点亮时间,第1 LED显示部1的第1累计点亮时间成为第2LED显示部201的第2累计点亮时间以下。

当设以占空比100%进行驱动的第2 LED显示部201的点亮时间为t时,以占空比75%进行驱动的第2 LED显示部202的点亮时间为0.75t,以占空比50%进行驱动的第2 LED显示部203的点亮时间为0.5t,以占空比25%进行驱动的第2 LED显示部204的点亮时间为0.25t。

在亮度降低率存储部11中,针对第2 LED显示部201、202、203、204,对应起来存储亮度测定部1001、1002、1003、1004的测定结果和第2 LED2a的点亮时间。

图9是示出第2 LED显示部201、202、203、204的绿色(G)的第2 LED2a的归一化的亮度降低率与点亮时间t的关系的一例的图。另外,通过点亮时间t(占空比100%)的第2 LED显示部201的亮度降低率对图9的纵轴的亮度降低率进行归一化。并且,图9的点亮时间的刻度应用对数刻度。

一般情况下,占空比越大,则点亮时间越长,因此,亮度降低率增大。但是,由于点亮时间(占空比)和LED中的发热量不成比例,因此,点亮时间(占空比)和亮度降低率不成比例,如图9所示,与比例式的亮度降低率相比,实际的亮度降低率整体降低。这在红色(R)和蓝色(B)的第2 LED2a的亮度降低率中也是同样的(未图示)。

亮度校正部18根据每个第2 LED显示部2的第2 LED2a的亮度降低率和第2累计点亮时间,计算第2 LED2a的亮度降低率与第2累计点亮时间的函数(关系式)。作为一例,在本实施方式3中,亮度校正部18计算表示绿色(G)的第2 LED2a的归一化的亮度降低率与占空比的关系的函数hg(d)。同样,关于红色(R)和蓝色(B),亮度校正部18计算与函数hg(d)相同的函数hr(d)、hb(d)。另外,通过对亮度降低率存储部11中存储的第2 LED2a的亮度降低率和第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来计算函数hr(d)、hg(d)、hb(d)。作为函数hr(d)、hg(d)、hb(d),例如假设多项式的近似式等,但是不限于此。

亮度校正部18在计算出的函数中应用点亮时间存储部7中存储的第1累计点亮时间来计测第1 LED1a的亮度降低率,根据该亮度降低率对第1驱动信号进行校正。

<动作>

图10是示出本实施方式3的LED显示装置100的亮度校正的动作的流程图。

首先,在步骤S11中,亮度校正部18(信号校正部5和校正系数运算部12)判定从动作开始时或上次校正时到当前时点的时间是否超过亮度校正的单位时间(例如100小时)。这里,亮度校正的单位时间可以是恒定时间,也可以是根据校正次数而变化的时间(例如表示成校正次数的指数函数的时间)。在判定为经过了亮度校正的单位时间的情况下进入步骤S12,否则再次进行步骤S11。

在步骤S12中,亮度校正部18参照点亮时间存储部7,检索R、G、B的第1 LED1a的最大累计点亮时间trmax、tgmax、tbmax。

在步骤S13中,亮度校正部18根据步骤S12中检索到的最大累计点亮时间trmax、tgmax、tbmax,求出最大驱动占空比drmax、dgmax、dbmax。当设R、G、B的第1 LED1a的第1累计点亮时间为tr、tg、tb时,驱动占空比成为tr/t、tg/t、tb/t。因此,能够通过下式(7)求出R、G、B的第1 LED1a的最大驱动占空比drmax、dgmax、dbmax。

【数学式7】

接着,亮度校正部18检索和与步骤S12中检索到的最大累计点亮时间trmax、tgmax、tbmax相同或与其相近的第2 LED显示部201(占空比100%)的第2累计点亮时间对应的R、G、B的亮度降低率kr(t)、kg(t)、kb(t)。然后,亮度校正部18根据检索到的亮度降低率kr(t)、kg(t)、kb(t)和上述函数hr(d)、hg(d)、hb(d),求出最大的亮度降低率即最大亮度降低率krgb(dmax)。即,亮度校正部18求出下式(8)所示的最大亮度降低率krgb(dmax)。

【数学式8】

krgb(dmax)=MAX(kr(t)×hr(drmax),kg(t)×hg(dgmax),kb(t)×hb(dbmax))

…(8)

在步骤S14中,亮度校正部18参照点亮时间存储部7和亮度降低率存储部11,针对第1 LED显示部1的全部第1 LED1a,根据针对累计点亮时间t的理论上的亮度降低率和步骤S13中求出的最大亮度降低率krgb(dmax),求出针对各第1 LED1a的校正系数。

这里,当设R、G、B的第1 LED1a的当前的理论上的亮度为Rp、Gp、Bp,设累计点亮时间t内的R、G、B的第1 LED1a的理论上的亮度降低率为kr(t)×hr(tr/t)、kg(t)×hg(tg/t)、kb(t)×hb(tb/t),设最大亮度降低率为krgb(dmax)时,校正后的R、G、B的第1 LED1a的亮度Rcomp、Gcomp、Bcomp用下式(9)表示。另外,累计点亮时间t内的R、G、B的亮度降低率kr(t)×hr(tr/t)、kg(t)×hg(tg/t)、kb(t)×hb(tb/t)例如应用上次校正中求出的最大亮度降低率。

【数学式9】

本实施方式3的亮度校正部18使用上式(9)右边的式子中Rp、Gp、Bp为1的式子,作为步骤S14中应该求出的校正系数的式子。

另外,当设R、G、B的第1 LED1a的初始亮度为R0、G0、B0时,上式(9)中的当前的理论上的亮度Rp、Gp、Bp用下式(10)表示。

【数学式10】

如果将上式(10)代入上式(9)中,则校正后的R、G、B的第1 LED1a的亮度Rcomp、Gcomp、Bcomp用下式(11)表示。如下式(11)所示,亮度Rcomp、Gcomp、Bcomp是通过最大亮度降低率krgb(dmax)统一校正R、G、B的第1 LED1a的初始亮度R0、G0、B0而得到的。

【数学式11】

在步骤S14之后,在步骤S15中,亮度校正部18使用步骤S14中求出的校正系数,对视频信号处理部4的输出信号的亮度进行校正,实质上是对第1驱动信号进行校正,由此对第1 LED1a的亮度进行校正。然后,返回步骤S11。

在步骤S15中,与上述亮度调整同样,通过变更脉冲宽度的占空比,进行亮度的校正。例如,在krgb(dmax)=0.2、kr(t)×hr(tr/t)=0.1的情况下,根据校正系数的式子(上式(9)右边的式子中Rp、Gp、Bp为1的式子),针对亮度Rp的校正系数成为(1-0.2)/(1-0.1)=8/9。因此,亮度校正部18通过使PWM的占空比成为8/9倍,进行第1 LED1a的校正。

<实施方式3的总结>

根据进行以上这种校正的本实施方式3的LED显示装置100,与校正前的亮度相比,第1 LED显示部1的校正后的亮度整体降低,但是,能够将全部第1 LED1a的亮度统一成点亮时间最长的LED的亮度(亮度降低率最大的亮度)。因此,第1 LED显示部1作为整体能够保持亮度的均匀性、白平衡,能够抑制亮度偏差和颜色偏差。

通常,LED的消耗功率越大,则发热量也越大,LED的亮度降低率越大。相反,LED的消耗功率越小,则发热量也越小,LED的亮度降低率越小。因此,当固定占空比来计算LED的亮度降低率时,无法正确地预想LED的亮度降低率。与此相对,在本实施方式3的LED显示装置100中,第2 LED显示部201、202、203、204以不同的驱动信号(占空比)被驱动,在亮度降低率存储部11中存储各个亮度降低率和第2累计点亮时间,因此,能够计算由于基于驱动信号(占空比)的发热量的差异而产生的亮度降低率的差异。即,即使第1 LED显示部1的驱动信号(占空比)和多个第2 LED显示部2的驱动信号(占空比)不同,也能够高精度地计测(预测)第1 LED显示部1的亮度降低率,因此,能够提高亮度校正的精度。

在关联技术中,无法在使第1 LED显示部1持续显示期望图像的状态下测定第1LED显示部1的亮度降低率,无法抑制亮度偏差和颜色偏差。与此相对,在本实施方式3中,在使第1 LED显示部1显示期望图像的状态下实际测量与第1 LED显示部1不同的第2 LED显示部2的亮度降低率,由此,实质上能够测定第1 LED显示部1的亮度降低率,因此,能够抑制亮度偏差和颜色偏差。其结果是,还能够期待减少更换成新的LED模块。

<变形例>

在实施方式3中,第2 LED显示部2由多组(在图7中为纵2组×横2组的合计4组)的第2 LED2a构成。但是,第2 LED显示部2不需要必须由多组构成,也可以由1组的第2 LED2a构成。但是,与由1组的第2 LED2a构成的结构相比,由多组的第2 LED2a构成的结构能够使用各颜色的亮度的平均值,因此,能够抑制由于各个亮度的偏差而引起的不良影响。

并且,在实施方式3中,多个第2 LED显示部2应用根据相互不同的4个驱动信号被驱动的4个第2 LED显示部2(第2 LED显示部201、202、203、204)。但是不限于此,多个第2 LED显示部2只要应用根据2个以上的驱动信号被驱动的2个以上的第2 LED显示部2即可。

并且,在实施方式3中,亮度校正部18根据每个第2 LED显示部2的第2 LED2a的亮度降低率和第2累计点亮时间计算第2 LED2a的亮度降低率和第2累计点亮时间的函数hr(d)、hg(d)、hb(d),根据在该函数中应用点亮时间存储部7中存储的第1累计点亮时间而取得的亮度降低率,对第1驱动信号进行校正。

但是不限于此,亮度校正部18也可以根据每个第2 LED显示部2的第2 LED2a的亮度降低率和第2累计点亮时间,取得与最接近点亮时间存储部7中存储的第1累计点亮时间的第2累计点亮时间对应的第2 LED2a的亮度降低率。

例如,在与第1累计点亮时间对应的占空比为85%以上且100%以下的情况下,亮度校正部18取得与第2 LED显示部201(占空比100%)的第2累计点亮时间对应的亮度降低率。在与第1累计点亮时间对应的占空比为60%以上且小于85%的情况下,亮度校正部18取得与第2 LED显示部201(占空比75%)的第2累计点亮时间对应的亮度降低率。在与第1累计点亮时间对应的占空比为35%以上且小于60%的情况下,亮度校正部18取得与第2 LED显示部201(占空比50%)的第2累计点亮时间对应的亮度降低率。在与第1累计点亮时间对应的占空比小于35%的情况下,亮度校正部18取得与第2 LED显示部201(占空比25%)的第2累计点亮时间对应的亮度降低率。

然后,亮度校正部18也可以根据该取得的亮度降低率对第1驱动信号进行校正。在这种结构中,与实施方式3同样,也能够提高亮度校正的精度。

另外,以上的变形例也可以应用于后述实施方式4。

<实施方式4>

本发明的实施方式4的LED显示装置的块结构与实施方式3的LED显示装置的块结构(图7)相同。下面,对本实施方式4的LED显示装置中的与实施方式3相同或类似的结构要素标注相同参照标号,主要对不同的结构要素进行说明。

在实施方式3的LED显示装置100中,例如假设第1 LED1a的初始亮度使用最大亮度的情况,进行亮度校正以统一成第1 LED显示部1的各第1 LED1a的亮度降低率中最大的亮度降低率。

与此相对,在本实施方式4的LED显示装置100中,第1 LED1a的初始亮度使用比第1 LED1a的最大亮度小的亮度(例如最大亮度的50%的亮度)。根据这种结构,亮度校正部18能够进行亮度校正以统一成第1 LED显示部1的各第1 LED1a的亮度降低率中最小的亮度降低率。因此,亮度校正部18能够通过校正将第1 LED1a的亮度调整(维持)成恒定的初始亮度。

具体而言,当设R、G、B的第1 LED1a的当前的理论上的亮度为Rp、Gp、Bp,设累计点亮时间t内的R、G、B的理论上的亮度降低率为kr(t)×hr(tr/t)、kg(t)×hg(tg/t)、kb(t)×hb(tb/t)时,校正后的R、G、B的第1 LED1a的亮度Rcomp、Gcomp、Bcomp用下式(12)表示。

【数学式12】

将上式(10)代入上式(12)中时,校正后的R、G、B的第1 LED1a的亮度Rcomp、Gcomp、Bcomp用下式(13)表示。如下式(13)所示,校正后的R、G、B的第1 LED1a的亮度Rcomp、Gcomp、Bcomp被校正成R、G、B的第1 LED1a的初始亮度R0、G0、B0。

【数学式13】

<实施方式4的总结>

根据本实施方式4,虽然初始亮度较低,但是,具有能够在校正前后使亮度保持恒定的优点。与实施方式3同样,能够通过使脉冲宽度的占空比变化来进行第1 LED1a的亮度的校正。如上所述,通过将亮度降低的第1 LED1a的亮度校正成初始亮度,能够使全部第1 LED1a的亮度与初始亮度一致,即使第1 LED1a的亮度由于经时变化而降低,也能够保持第1 LED显示部1的亮度均匀性。

另外,如果针对能够通过多个LED面板进行多画面显示的结构应用能够使亮度维持恒定的上述控制,则能够使各LED面板的亮度同样保持恒定。因此,与上述同样,能够均匀地保持多画面显示整体的亮度。

并且,在以上的说明中,针对视频信号处理部4的输出进行第1 LED1a的亮度校正。但是,作为处理结果,只要是对第1 LED1a的第1驱动信号的占空比、驱动电流或第1 LED显示部1的驱动进行校正即可,亮度校正的对象不限于视频信号处理部4的输出。

<实施方式5>

本发明的实施方式5的LED显示装置的块结构与实施方式1的LED显示装置的块结构(图1)相同。并且,各结构要素的硬件与实施方式1中说明的图2的硬件相同。下面,对本实施方式5的LED显示装置中的与实施方式1相同或类似的结构要素标注相同参照标号,主要对不同的结构要素进行说明。

接着,对本实施方式5的LED显示装置100的各结构要素的概要进行说明。另外,为了简便,在图1(a)中,将第1 LED显示部1和第2 LED显示部2表示成单独的部件,但是,如后所述,在本实施方式5中,第1 LED显示部1和第2 LED显示部2一体形成。

<概要>

图11是示出第1 LED显示部1和第2 LED显示部2的结构的立体图。如图11所示,第1 LED显示部1和所述第2 LED显示部2共用一个基板21。而且,第1 LED显示部1的多个第1 LED1a配置在基板21的第1主面上。第2 LED显示部2的多个第2 LED2a集中配置(安装)在基板21的与第1主面相反一侧的第2主面的一部分上,由此,隔着基板21而与多个第1 LED1a热耦合。由此,第1 LED1a和第2 LED2a在相同环境下点亮,因此,能够使两者的亮度降低率相互接近。

而且,在本实施方式5中,并行地进行第1 LED显示部1的显示(驱动)和第2LED显示部2的显示(驱动)。由此,第1 LED1a和第2 LED2a在相同环境下点亮,因此,能够使两者的亮度降低率相互接近。

在本实施方式5中,亮度测定部10与第2 LED显示部2相对配置(图11),测定第2 LED2a的亮度。在实施方式5中,亮度测定部10测定各个第2 LED2a的各颜色的亮度。

另外,本实施方式5的LED显示装置100的亮度校正的动作与实施方式1的LED显示装置100的亮度校正的动作(图5)相同,因此省略其说明。

<实施方式5的总结>

根据进行以上这种校正的本实施方式5的LED显示装置100,与校正前的亮度相比,第1 LED显示部1的校正后的亮度整体降低,但是,能够将全部第1 LED1a的亮度统一成点亮时间最长的LED的亮度(亮度降低率最大的亮度)。因此,第1 LED显示部1作为整体能够保持亮度的均匀性、白平衡,能够抑制亮度偏差和颜色偏差。

这里,LED的亮度降低不仅依赖于时间,还依赖于温度。在本实施方式5中,由于第1 LED1a和第2 LED2a热耦合,因此,能够减少显示用的第1 LED显示部1与亮度计测用的第2 LED显示部2的温度差。因此,能够高精度地使第1 LED显示部1和第2 LED显示部2的亮度降低率相互接近,因此,能够提高亮度校正的精度。

并且,在本实施方式5中,第2 LED显示部2以第1 LED显示部1的最大占空比进行驱动。由此,第2 LED2a的第2累计点亮时间的长度成为第1 LED1a的第1累计点亮时间的长度以上,因此,第2 LED2a的亮度降低与第1 LED1a的亮度降低相同或比其更早。这意味着在亮度降低率存储部11中存储点亮时间最长的第2 LED2a的亮度降低率作为第1 LED1a的将来的亮度降低率。在本实施方式5中,根据亮度降低率存储部11中存储的第2 LED2a的亮度降低率预测第1 LED1a的亮度降低率,因此,能够提高第1 LED1a的亮度降低率的预测精度乃至亮度校正的精度。

在关联技术中,无法在使第1 LED显示部1持续显示期望图像的状态下测定第1LED显示部1的亮度降低率,无法抑制亮度偏差和颜色偏差。与此相对,在本实施方式5中,在使第1 LED显示部1显示期望图像的状态下实际测量与第1 LED显示部1不同的第2 LED显示部2的亮度降低率,由此,实质上能够测定第1 LED显示部1的亮度降低率,因此,能够抑制亮度偏差和颜色偏差。其结果是,还能够期待减少更换成新的LED模块。

<实施方式6>

本发明的实施方式6的LED显示装置的块结构与实施方式1的LED显示装置的块结构(图1)相同。下面,对本实施方式6的LED显示装置中的与实施方式5相同或类似的结构要素标注相同参照标号,主要对不同的结构要素进行说明。

在实施方式5中,多个第2 LED2a集中配置在基板21的第2主面的一部分上(图11)。与此相对,在本实施方式6中,如图12所示,5组的第2 LED2a(第2 LED2aA、2aB、2aC、2aD、2aE)分散配置在基板21的第2主面上,5个亮度测定部10(亮度测定部10A、10B、10C、10D、10E)也与多组的第2 LED2a同样分散配置。根据这样构成的本实施方式6,即使基板21内的温度分布存在偏差,也能够取得多组的第2LED2a的亮度降低的平均,因此,能够进一步提高亮度降低率的预测精度。

在本实施方式6中,如图13所示,基板21的第1主面和第2主面被划分(分割)成这些主面公共的9个块(块21A、21B、21C、21D、21E、21ABC、21ACD、21BCE、21CDE)。其中,在块21A、21B、21C、21D、21E上分别配置5组的第2 LED2a(第2LED2aA、2aB、2aC、2aD、2aE)。

而且,点亮时间存储部7按照每个块存储块21A、21B、21C、21D、21E的各组的第1 LED的第1累计点亮时间。亮度测定部10按照每个块测定块21A、21B、21C、21D、21E中的各组的第2 LED2a的亮度。

亮度降低率存储部11按照每个块存储块21A、21B、21C、21D、21E的各组的第2 LED2a的亮度降低率和第2累计点亮时间。亮度校正部18根据每个块的第1累计点亮时间以及每个块的亮度降低率和第2累计点亮时间,按照每个块求出亮度降低率,进行第1 LED1a的亮度的校正。

下面,对本实施方式6的亮度校正部18进行详细说明。

配置在块21A上的R、G、B的第1 LED1a的亮度降低率分别用点亮时间t的函数krA(t)、kgA(t)、kbA(t)表示。同样,配置在块21B、21C、21D、21E上的R、G、B的第1 LED1a的亮度降低率分别用点亮时间t的函数krB(t)、kgB(t)、kbB(t)、krC(t)、kgC(t)、kbC(t)、krD(t)、kgD(t)、kbD(t)、krE(t)、kgE(t)、kbE(t)表示。

亮度校正部18根据周边块的亮度降低率和下式(14)计算未配置第2 LED2a的21ABC、21ACD、21BCE、21CDE的亮度降低率的函数k$ABC(t)、k$ACD(t)、k$BCE(t)、k$CDE(t)(其中,$=r、g、b)。

【数学式14】

(其中,$=r、g、b)

亮度校正部18参照点亮时间存储部7,针对块21A、21B、21C、21D、21E、21ABC、21ACD、21BCE、21CDE,分别检索R、G、B的第1 LED1a的最大累计点亮时间trmax#、tgmax#、tbmax#(其中,#=A、B、C、D、E、ABC、ACD、BCE、CDE)。

亮度校正部18从亮度降低率存储部11取得与最大累计点亮时间trmax#、tgmax#、tbmax#对应的R、G、B的亮度降低率kr#(trmax#)、kg#(tgmax#)、kb#(tbmax#)。

亮度校正部18根据取得的R、G、B的第1 LED1a的亮度降低率kr#(trmax#)、kg#(tgmax#)、kb#(tbmax#),针对块21A、21B、21C、21D、21E、21ABC、21ACD、21BCE、21CDE,分别求出下式(15)所示的最大亮度降低率krgb#(tmax#)。

【数学式15】

krgb#(tmax#)=MAX(kr#(trmax#),kg#(tgmax#),kb#(tbmax#))…(15)

(其中,#=A、B、C、D、E、ABC、ACD、BCE、CDE)

亮度校正部18使用下式(16)求出第1 LED显示部1的第1 LED1a的最大亮度降低率,即全部块的最大亮度降低率krgbALL。

【数学式16】

krgbALL=MAX(krgbA(tmaxA),krgbB(tmaxB),krgbC(tmaxC),

krgbD(tmaxD),krgbE(tmaxE),krgbABC(tmaxABC),

krgbACD(tmaxACD),krgbBCE(tmaxBCE),

krgbCDE(tmaxCDE))…(16)

当设R、G、B的第1 LED1a的当前的理论上的亮度为Rp、Gp、Bp,设累计点亮时间t内的R、G、B的第1 LED1a的理论上的亮度降低率为kr#(t)、kg#(t)、kb#(t),设最大亮度降低率为krgbALL时,校正后的R、G、B的第1 LED1a的亮度Rcomp、Gcomp、Bcomp用下式(17)表示。另外,累计点亮时间t内的R、G、B的理论上的亮度降低率kr#(t)、kg#(t)、kb#(t)例如应用上次校正中求出的最大亮度降低率。

【数学式17】

(其中,#=A、B、C、D、E、ABC、ACD、BCE、CDE)

本实施方式6的亮度校正部18使用上式(17)右边的式子中Rp、Gp、Bp为1的式子作为校正系数的式子。然后,亮度校正部18使用求出的校正系数对视频信号处理部4的输出信号的亮度乃至第1驱动信号进行校正,由此对第1 LED1a的亮度进行校正。

<实施方式6的总结>

以上这种本实施方式6的LED显示装置100根据每个块的第1累计点亮时间以及每个块的亮度降低率和第2累计点亮时间,按照每个块计测(预测)第1 LED1a的亮度。由此,例如能够通过平均化等对由于基板21内的温度分布的偏差而产生的亮度降低率的误差进行校正。因此,能够高精度地使第1 LED显示部1和第2 LED显示部2的亮度降低率相互接近,因此,能够提高亮度校正的精度。

另外,在以上的说明中,将基板21划分成9个块,在该基板21上配置5组的第2 LED2a,但是,块的数量、第2 LED2a的组的数量不限于此。例如,进一步增大块的数量,即进一步对块进行细分,能够进行更细的校正。并且,在基板21内的温度分布的偏差更加复杂的情况下,通过进一步增加第2 LED2a的配置部位,能够提高亮度校正的精度。

并且,在以上的说明中,针对视频信号处理部4的输出进行第1 LED1a的亮度校正。但是,作为处理结果,只要是对第1 LED1a的第1驱动信号的占空比、驱动电流或第1 LED显示部1的驱动进行校正即可,亮度校正的对象不限于视频信号处理部4的输出。

另外,本发明能够在其发明范围内自由组合各实施方式和各变形例,能够适当对各实施方式和各变形例进行变形、省略。

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