JP6437123B2

JP6437123B2 - Ｌｅｄ表示装置およびその輝度補正方法

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Publication number: JP6437123B2
Application number: JP2017536722A
Authority: JP
Inventors: 隆志的場; 重教渋江; 浅村　吉範; 吉範浅村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-08-24
Filing date: 2016-08-05
Publication date: 2018-12-12
Anticipated expiration: 2036-08-05
Also published as: CN107924659B; US20180158400A1; RU2673007C1; WO2017033709A1; CN107924659A; JPWO2017033709A1; EP3343550A1; EP3343550A4

Description

本発明はＬＥＤ表示装置およびその輝度補正方法に関し、特にマトリクス状に配置された複数のＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ：発光ダイオード）を点滅制御することにより映像情報を表示するＬＥＤ表示装置に関する。

ＬＥＤを用いて構成される表示装置は、ＬＥＤの技術発展と低コスト化により屋外、屋内の広告表示等に多く使用されている。これらのＬＥＤ表示装置はこれまで自然画およびアニメーションの動画像表示が主であった。近年は、画素ピッチの狭ピッチ化に伴い視認距離が短くなることで、会議室、監視用途などに使用されている。特に監視用途においては静止画に近いパソコン画像を表示することが多くなっている。しかし、ＬＥＤは点灯時間が長くなるにしたがって輝度が低下するため、画像の内容により各ＬＥＤの輝度低下率が異なり結果的に画素毎に輝度ばらつき及び色ばらつきが発生する。

上述した輝度ばらつきおよび色ばらつきを低減するために、ＬＥＤの表示部の輝度を検出し、輝度データを補正する方法が知られている。また、ＬＥＤの点灯時間を積算し、積算時間に応じてすでに測定された輝度補正係数をもとに輝度を補正する方法が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開平１１−１５４３７号公報特開２００６−３３０１５８号公報

個々のＬＥＤの点灯時間の違いによって生じる輝度、色ばらつきの低減については、ＬＥＤ素子の個々の点灯時間を積算し、積算した点灯時間に応じて輝度を補正する方法がある。しかしながら、画素ピッチの狭ピッチ化に伴いＬＥＤ素子の個数が増えたため、ＬＥＤ素子の個々の点灯時間を積算するためには、膨大な量の点灯時間積算処理が必要となる。よって、処理に要する時間が増大するという問題がある。また、ＬＥＤ素子の個々の点灯時間を記憶するデータ量が増大するという問題がある。

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、各ＬＥＤ素子の点灯時間の計算に要する演算量および記憶するデータ量を低減して、各ＬＥＤ素子の輝度補正を行うＬＥＤ表示装置およびその輝度補正方法の提供を目的とする。

本発明に係るＬＥＤ表示装置は、複数のＬＥＤ素子を備える第１表示部と、映像信号処理部から受ける映像信号に基づいて第１表示部の前記複数のＬＥＤ素子を駆動する第１駆動部と、第１表示部に備わるＬＥＤ素子と同等の測定用ＬＥＤ素子を少なくとも１つ備える第２表示部と、第２表示部の前記測定用ＬＥＤ素子を駆動する第２駆動部と、測定用ＬＥＤ素子の輝度を測定する輝度測定部と、測定用ＬＥＤ素子の点灯時間と、輝度測定部の測定結果に基づく測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率との関係を記憶する輝度低下率記憶部と、複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、予め定められた時間ごとに累積点灯時間を推定する累積点灯時間推定部と、複数のＬＥＤ素子ごとに、推定された累積点灯時間を累積稼働時間で除算した平均デューティ比を記憶する平均デューティ比記憶部と、複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、輝度低下率記憶部および平均デューティ比記憶部を参照して輝度低下率を求め、輝度低下率から輝度補正係数を算出する輝度補正係数算出部と、輝度補正係数に基づいて複数のＬＥＤ素子それぞれの輝度を補正するように第１駆動部を制御する輝度補正部と、を備えたＬＥＤ表示装置であって、累積点灯時間推定部は複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、現在時刻から予め定められた時間遡った時刻までのＬＥＤ表示装置の累積稼働時間に、当該ＬＥＤ素子の平均デューティ比を乗じて、現在時刻から前記予め定められた時間遡った時刻までの第１累積点灯時間を算出し、累積点灯時間推定部は複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、予め定められた時間前から現在時刻までのＬＥＤ表示装置の累積稼働時間に当該ＬＥＤ素子の現在時刻におけるデューティ比を乗じて、予め定められた時間前から現在時刻までの第２累積点灯時間を算出し、累積点灯時間推定部は複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、第１累積点灯時間と第２累積点灯時間とを加算して、現在時刻までの累積点灯時間を算出し、累積点灯時間推定部は複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、現在時刻までの累積点灯時間を、ＬＥＤ表示装置の現在時刻までの累積稼働時間で除算した値で、平均デューティ比を更新して、当該平均デューティ比を前記平均デューティ比記憶部に記憶し、累積点灯時間推定部は複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対する、現在時刻までの累積点灯時間の算出および平均デューティ比の更新を前記予め定められた時間ごとに行う。

本発明に係る輝度補正方法は、ＬＥＤ表示装置の輝度補正方法であって、ＬＥＤ表示装置は、複数のＬＥＤ素子を備える第１表示部と、映像信号処理部から受ける映像信号に基づいて第１表示部を駆動する第１駆動部と、第１表示部に備わるＬＥＤ素子と同等の測定用ＬＥＤ素子を少なくとも１つ備える第２表示部と、第２表示部を駆動する第２駆動部と、輝度測定部と、輝度低下率記憶部と、累積点灯時間推定部と、平均デューティ比記憶部と、輝度補正係数算出部と、輝度補正部と、を備え、輝度補正方法は、（ａ）輝度測定部が、測定用ＬＥＤ素子の輝度を測定する工程と、（ｂ）輝度低下率記憶部が、測定用ＬＥＤ素子の点灯時間と、輝度測定部の測定結果に基づく測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率との関係を記憶する工程と、（ｃ）累積点灯時間推定部が、複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、予め定められた時間ごとに累積点灯時間を推定する工程と、（ｄ）平均デューティ比記憶部が、複数のＬＥＤ素子ごとに、推定された累積点灯時間を累積稼働時間で除算した平均デューティ比を記憶する工程と、（ｅ）輝度補正係数算出部が、複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、輝度低下率記憶部および平均デューティ比記憶部を参照して輝度低下率を求め、輝度低下率から輝度補正係数を算出する工程と、（ｆ）輝度補正部が、輝度補正係数に基づいて複数のＬＥＤ素子それぞれの輝度を補正するように第１駆動部を制御する工程と、を備え、工程（ｃ）は、（ｃ１）累積点灯時間推定部が、複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、現在時刻から予め定められた時間遡った時刻までのＬＥＤ表示装置の累積稼働時間に、当該ＬＥＤ素子の平均デューティ比を乗じて、現在時刻から予め定められた時間遡った時刻までの第１累積点灯時間を算出する工程と、（ｃ２）複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、予め定められた時間前から現在時刻までのＬＥＤ表示装置の累積稼働時間に当該ＬＥＤ素子の現在時刻におけるデューティ比を乗じて、予め定められた時間前から現在時刻までの第２累積点灯時間を算出する工程と、（ｃ３）工程（ｃ１）および（ｃ２）の後に、累積点灯時間推定部が、複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、第１累積点灯時間と第２累積点灯時間とを加算して、現在時刻までの累積点灯時間を算出する工程と、（ｃ４）工程（ｃ３）の後に、累積点灯時間推定部が、複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、現在時刻までの累積点灯時間を、ＬＥＤ表示装置の現在時刻までの累積稼働時間で除算した値で、平均デューティ比を更新して平均デューティ比記憶部に記憶させる工程と、を備え、累積点灯時間推定部は、予め定められ時間ごとに工程（ｃ１）、（ｃ２）、（ｃ３）および（ｃ４）を繰り返す。

本発明に係るＬＥＤ表示装置およびその輝度補正方法おいては、累積点灯時間を推定する予め定められた時間を、ＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）周期よりも十分に長い時間に設定することにより、ＰＷＭ周期ごとに累積点灯時間を算出する場合と比較して、演算に要する処理量を大幅に抑制することが可能である。さらに、ＰＷＭ周期ごとに累積点灯時間を算出しないため、演算量よび不揮発メモリへの記憶回数を大幅に減らすことが可能となる。よって、これらの信号処理に起因する消費電力の削減が可能となる。

さらに、本発明に係るＬＥＤ表示装置およびその輝度補正方法においては、平均デューティ比記憶部に、累積点灯時間ではなく、累積点灯時間に基づいて算出した平均デューティ比を記憶する。累積点灯時間はＬＥＤ表示装置の稼働時間が増えるとともに増大するため、累積点灯時間のデータ量も増大する。一方で、平均デューティ比のデータ量は増大しないため、平均デューティ比記憶部に記憶するデータ量を少なくすることができる。

さらに、本発明に係るＬＥＤ表示装置およびその輝度補正方法は、表示画面として使用される第１表示部とは別に、第２表示部および第２表示部の輝度を測定する輝度測定部を備える。これにより、第１表示部の輝度測定を行わなくても、第２表示部の測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率を参照して第１表示部の各ＬＥＤ素子の累積点灯時間に対応した輝度低下率を高精度で求めることが可能となる。また、該輝度低下率を用いて輝度補正を行うため、極めて精度の高い輝度補正が可能となる。よって、ＬＥＤ表示装置を長時間稼働させる場合であっても、第１表示部の画面全体の輝度およびホワイトバランスを維持することが可能となる。

この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによってより明白となる。

実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置の機能ブロック図である。実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置のハードウェア構成図である。実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置の駆動方式を説明する図である。実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置の累積点灯時間推定部の動作を示すフローチャートである。緑色のＬＥＤ素子の累積点灯時間と輝度低下率の関係を示す図である。輝度低下率記憶部に記憶される測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率を示す図である。実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置の輝度補正動作を示すフローチャートである。

＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態１におけるＬＥＤ表示装置１００の機能ブロック図である。図１に示すように、ＬＥＤ表示装置１００は、第１表示部１０、第１駆動部５、第２表示部２０、第２駆動部８、輝度測定部９、輝度低下率記憶部１１、累積点灯時間推定部６、平均デューティ比記憶部７、輝度補正係数算出部１２および輝度補正部４を備える。

第１表示部１０は、Ｍ行Ｎ列のマトリクス状に配置された複数の単位画素を備える。Ｍ行Ｎ列とは、例えば４行４列であるがこれに限定されない。各単位画素には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３個のＬＥＤ素子が配置されている。

第１駆動部５は、映像信号処理部３から受信した映像信号に基づいて第１表示部１０に備わる複数のＬＥＤ素子を駆動する。映像信号処理部３の入力端子２にはＬＥＤ表示装置１００の外部から映像信号が入力される。映像信号処理部３は、外部から入力された映像信号に対して、表示に必要な領域を選択する処理、ガンマ補正処理などを行う。

第２表示部２０は、例えば２行２列に配置された４個の単位画素を備える。各単位画素には、赤、緑、青の輝度測定用ＬＥＤ素子が１つずつ配置されている。ここで、赤、緑、青の輝度測定用ＬＥＤ素子は、第１表示部１０に設けられている各色ＬＥＤ素子と同等のＬＥＤ素子であるとする。ここで、同等のＬＥＤ素子とは、同じ仕様で製造されたＬＥＤ素子を意味する。なお、第１表示部１０に備わるＬＥＤ素子と、第２表示部２０に備わる輝度測定用ＬＥＤ素子とは、同じ製造ロットであるのが望ましい。第２駆動部８は、第２表示部２０に備わる輝度測定用ＬＥＤ素子を駆動する。

輝度測定部９は、第２表示部２０に備わる輝度測定用ＬＥＤ素子の輝度を測定する。輝度低下率記憶部１１は、輝度測定部９の測定結果に基づく輝度測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率の時間変化を記憶する。

累積点灯時間推定部６は、第１表示部１０に設けられている各ＬＥＤ素子に対して、予め決められた時間ごとに累積点灯時間を推定する。累積点灯時間記憶部７は、累積点灯時間推定部６が推定した累積点灯時間に基づいて算出される平均デューティ比を記憶する。

輝度補正係数算出部１２は、累積点灯時間記憶部７と輝度低下率記憶部１１を参照して、第１表示部１０に設けられた各ＬＥＤ素子に対して輝度補正係数を算出する。輝度補正部４は、輝度補正係数算出部１２が算出した輝度補正係数に基づいて、各ＬＥＤ素子の輝度を補正するように第１駆動部５を制御する。

なお、本明細書において、以降では第１表示部１０に設けられたＬＥＤ素子を単にＬＥＤ素子と記載する。

図２は、ＬＥＤ表示装置１００のハードウェア構成図である。図２に示すように、ＬＥＤ表示装置１００は、入力インターフェース３１、第１表示装置３４、第１駆動回路３３、第２表示装置３９、第２駆動回路３８、輝度測定装置３７、記憶装置３５、処理回路３２およびメモリ３６を備える。また、上記各構成要素はバス４０で相互に接続されている。

映像信号処理部３、累積点灯時間推定部６、輝度補正係数算出部１２、輝度補正部４は処理回路３２により実現される。処理回路３２は、専用のハードウェアであってもよい。また、処理回路３２はメモリ３６に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰともいう）であってもよい。

処理回路３２が専用のハードウェアである場合、処理回路３２は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらを組み合わせたものが該当する。映像信号処理部３、累積点灯時間推定部６、輝度補正係数算出部１２、輝度補正部４の各部の機能それぞれを個別に設けた処理回路３２で実現してもよいし、各部の機能をまとめて１つの処理回路３２で実現してもよい。

処理回路３２がＣＰＵの場合、映像信号処理部３、累積点灯時間推定部６、輝度補正係数算出部１２、輝度補正部４の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアやファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ３６に格納される。処理回路３２は、メモリ３６に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。また、これらのプログラムは、映像信号処理部３、累積点灯時間推定部６、輝度補正係数算出部１２、輝度補正部４の手順や方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリ３６とは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリや、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等が該当する。

なお、映像信号処理部３、累積点灯時間推定部６、輝度補正係数算出部１２、輝度補正部４の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

第１駆動部５は第１駆動回路３３により実現される。第１駆動回路３３は、専用のハードウェアであってもよい。また、第１駆動回路３３はメモリ３６に格納されるプログラムを実行するＣＰＵであってもよい。

第１駆動回路３３が専用のハードウェアである場合、第１駆動回路３３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらを組み合わせたものが該当する。第１駆動回路３３がＣＰＵの場合、第１駆動部５の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアやファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ３６に格納される。第１駆動回路３３は、メモリ３６に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、第１駆動部５の機能を実現する。

第２駆動部８は第２駆動回路３８により実現される。第２駆動回路３８は、専用のハードウェアであってもよい。また、第２駆動回路３８はメモリ３６に格納されるプログラムを実行するＣＰＵであってもよい。

第２駆動回路３８が専用のハードウェアである場合、第２駆動回路３８は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらを組み合わせたものが該当する。第２駆動回路３８がＣＰＵの場合、第２駆動部８の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアやファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ３６に格納される。第２駆動回路３８は、メモリ３６に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、第２駆動部８の機能を実現する。

第１表示部１０は第１表示装置３４により実現される。第１表示装置３４の構成は上述した第１表示部１０の構成に相当する。第２表示部２０は第２表示装置３９により実現される。第２表示装置３９の構成は上述した第２表示部２０の構成に相当する。

輝度測定部９は、輝度測定装置３７により実現される。後述するように輝度測定装置３７は、測定用ＬＥＤ素子の個数分のフォトダイオードを備える。

平均デューティ比記憶部７および輝度低下率記憶部１１は、記憶装置３５により実現される。記憶装置３５は、例えば不揮発性のメモリである。また、映像信号処理部３の入力端子２は入力インターフェース３１により実現される。

第１表示部１０に備わる各ＬＥＤ素子は、ＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式で駆動される。図３はＰＷＭ駆動の一例を示す図である。図３（ａ）に示すように、各ＬＥＤ素子は、映像信号の１フレーム期間の周期に同期したパルスを印加されることで駆動される。パルス幅は１フレーム期間よりも短くなる。映像信号１フレームに対するパルス幅の比をデューティ比と呼ぶ。図３（ｂ）は８５％のデューティ比で駆動する場合を示す。また、図３（ｃ）は８０％のデューティ比で駆動する場合を示す。より大きい（小さい）デューティ比でＬＥＤ素子を駆動することにより、ＬＥＤ素子の輝度を増大（減少）させることができる。パルス幅はＰＷＭ基本周期にデューティ比を乗じることで求められる。

各ＬＥＤ素子の厳密な累積点灯時間は、１フレームごとにパルス幅を積算することで求められる。しかしながら、個々のＬＥＤ素子ごとに、時間的に変化するパルス幅を１フレームごとに積算すると、膨大な量の演算処理が必要となる。

＜累積点灯時間推定部の動作＞
本実施の形態１における累積点灯時間推定部６は、より少ない演算処理量で各ＬＥＤ素子の累積点灯時間を推定する。図４は累積点灯時間推定部６の動作を示すフローチャートである。累積点灯時間推定部６は、予め定められた累積稼働時間（以降、累積単位時間と記載する）ごとに各ＬＥＤ素子に対して現在時刻までの累積点灯時間を推定する。累積単位時間は例えば１分である。

以下では、ある１つのＬＥＤ素子（以降では対象ＬＥＤ素子と記載する）に対する累積点灯時間の推定方法を説明する。対象ＬＥＤ素子において前回累積点灯時間の推定を行ってから累積単位時間が経過すると、累積点灯時間推定部６はこの対象ＬＥＤ素子に対して現在時刻までの累積点灯時間を推定する処理を行う。

まず、累積点灯時間推定部６は対象ＬＥＤ素子に対して第１累積点灯時間Ｓ_０を算出する（ステップＳ１０１）。第１累積点灯時間Ｓ_０とは、現在時刻から累積単位時間遡った時刻までの累積の点灯時間である。第１累積点灯時間Ｓ_０は以下の式１で求められる。

ここで、ｔ_０は現在時刻から累積単位時間遡った時刻までのＬＥＤ表示装置の累積の稼働時間である。稼働時間とはＬＥＤ表示装置１００が画像を表示している時間である。また、Ｒ_０は対象ＬＥＤ素子の平均デューティ比である。平均デューティ比Ｒ_０は、前回の累積点灯時間の算出において求めた平均デューティ比であり、各ＬＥＤ素子ごとに平均デューティ比記憶部７に記憶されている。なお、最初に累積点灯時間の計算を行う場合は、平均デューティ比記憶部７には平均デューティ比が記憶されていないため、例えばＲ_０＝０とする。

次に、累積点灯時間推定部６は対象ＬＥＤ素子に対して第２累積点灯時間Ｓ_１を推定する（ステップＳ１０２）。第２累積点灯時間Ｓ_１とは、累積単位時間前から現在時刻までの累積の点灯時間である。第２累積点灯時間Ｓ_１は以下の式２で求められる。

ここで、ｔ_１は累積単位時間前から現在時刻までのＬＥＤ表示装置の累積の稼働時間である。Ｒ_１は現在時刻において対象ＬＥＤ素子が駆動されている実際のデューティ比である。つまり、累積単位時間前から現在時刻までの間、対象ＬＥＤ素子が一定のデューティ比Ｒ_１で駆動されたと仮定して第２累積点灯時間Ｓ_１を算出する。

次に、累積点灯時間推定部６は対象ＬＥＤ素子に対して、現在時刻における累積点灯時間Ｓ_２を推定する（ステップＳ１０３）。以下の式３で示すように、現在時刻における累積点灯時間Ｓ_２は、第１累積点灯時間Ｓ_０と第２累積点灯時間Ｓ_１の和で表される。

次に、累積点灯時間推定部６は対象ＬＥＤ素子に対して、現在時刻における平均デューティ比Ｒ_２を算出する（ステップＳ１０４）。平均デューティ比Ｒ_２は以下の式４で求められる。

そして、累積点灯時間推定部６は、点灯時間記憶部７に記憶されている古い平均デューティ比Ｒ_０を新しい平均デューティ比Ｒ_２で更新する（ステップＳ１０５）。

累積点灯時間推定部６は、以上で説明した処理を各ＬＥＤ素子に対して単位時間ごとに行う。つまり、平均デューティ比記憶部７において、累積単位時間ごとに各ＬＥＤ素子の平均デューティ比が更新される。

ＬＥＤ表示装置が表示する画像の時間変化が少ない場合は、各ＬＥＤ素子の輝度の時間変化も少ない。つまり、各ＬＥＤ素子においてデューティ比の変化が少ない。このような場合、単位時間をＰＷＭ基本周期に対して充分長く設定しても、ＬＥＤ素子の累積点灯時間を精度良く推定することが可能である。

＜輝度測定部に関する動作＞
図５は、緑色のＬＥＤ素子の点灯時間と輝度との関係（輝度低下率）を示す図である。図５に示されるように、ＬＥＤ素子の輝度は時間とともに低下する。図５は一例として緑色のＬＥＤ素子の輝度低下率を示しているが、赤、青のＬＥＤ素子の輝度も時間とともに低下する。

本実施の形態１では、輝度低下率を測定する専用の第２表示部２０を設け、ＬＥＤ表示装置が稼働している間、第２表示部２０の測定用ＬＥＤ素子の輝度を測定する。以下輝度低下率の測定方法について説明する。

第２表示部２０の測定用ＬＥＤ素子は、第２駆動部によって常に１００％のデューティ比で駆動される。つまり、測定用ＬＥＤ素子の累積点灯時間は、第１表示部１０において最も累積点灯時間の長いＬＥＤ素子よりも必ず長くなる。

前述した様に、第２表示部２０は、４個の単位画素を備え、各単位画素には赤、緑、青、３個の測定用ＬＥＤ素子が配置されている。測定用ＬＥＤ素子は、第１表示部１０に備わるＬＥＤ素子と同等のＬＥＤ素子である。各色の測定用ＬＥＤ素子を複数として、各色ごとに輝度の測定値の平均をとることで、測定値の精度を向上させることができる。

輝度測定部９は、可視域の波長強度を測定可能なフォトダイオードを複数個備える。各フォトダイオードは、各測定用ＬＥＤ素子に対向して配置される。

輝度測定部９は実時間において各色の測定用ＬＥＤ素子の輝度を測定して、輝度低下率を輝度低下率記憶部１１に記憶させる。この結果として、図６に示すように、輝度低下率記憶部１１には、現在時刻までの各色の測定用ＬＥＤ素子の累積点灯時間と輝度低下率の関係が記憶される。図６において、赤、緑、青の測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率は累積点灯時間ｔの関数としてそれぞれｋｒ（ｔ）、ｋｇ（ｔ）、ｋｂ（ｔ）で示される。

以上のように、輝度測定部９およびＬＥＤ素子と同等の測定用ＬＥＤ素子を設けることにより、測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率を実時間で測定することが可能となる。

＜輝度補正に関する動作＞
図７はＬＥＤ表示装置１００の輝度補正動作を示すフローチャートである。輝度補正動作は輝度補正単位時間（例えば１００分）ごとに行われる。まず、輝度補正係数算出部１２は、前回補正係数の算出を行ってから輝度補正単位時間が経過したかどうか判定を行う（ステップＳ２０１）。

単位稼働時間が経過していた場合、輝度補正係数算出部１２は、各色のＬＥＤ素子に対して最大累積点灯時間ｔｒｍａｘ、ｔｇｍａｘ、ｔｂｍａｘを算出する（ステップＳ２０２）。まず、輝度補正係数算出部１２は、平均デューティ比記憶部７を参照して、全ての赤色のＬＥＤ素子の平均デューティ比のうち最も大きい平均デューティ比を探索する。そして、最も大きい平均デューティ比と、現在時刻までの累積稼働時間を乗じて、赤色ＬＥＤ素子に対する最大累積点灯時間ｔｒｍａｘを算出する。輝度補正係数算出部１２は、緑色のＬＥＤ素子に対する最大累積点灯時間ｔｇｍａｘ、青色のＬＥＤ素子に対する最大累積点灯時間ｔｂｍａｘも同様にして算出する。

次に、輝度補正係数算出部１２は、各色のＬＥＤ素子に対して最大累積点灯時間に対応した輝度低下率ｋｒ（ｔｒｍａｘ）、ｋｇ（ｔｇｍａｘ）、ｋｂ（ｔｂｍａｘ）を求める（ステップＳ２０３）。まず、図６に示すように、輝度補正係数算出部１２は、輝度低下率記憶部１１に記憶されている赤色の測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率ｋｒ（ｔ）を参照して、時間ｔｒｍａｘに対応した輝度低下率ｋｒ（ｔｒｍａｘ）を求める。同様に、輝度補正係数算出部１２は、緑色の測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率ｋｇ（ｔ）を参照して、時間ｔｇｍａｘに対応した輝度低下率ｋｇ（ｔｇｍａｘ）を求める。輝度補正係数算出部１２は、青色の測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率ｋｂ（ｔ）を参照して、時間ｔｂｍａｘに対応した輝度低下率ｋｂ（ｔｂｍａｘ）を求める。

次に、輝度補正係数算出部１２は最大輝度低下率ｋｒｇｂを求める（ステップＳ２０４）。輝度補正係数算出部１２は、ｋｒ（ｔｒｍａｘ）、ｋｇ（ｔｇｍａｘ）、ｋｂ（ｔｂｍａｘ）のうち最も輝度低下率が大きいものを選んで最大輝度低下率ｋｒｇｂとする。つまり、最大輝度低下率ｋｒｇｂは以下の式５で与えられる。

次に、輝度補正係数算出部１２は最大輝度低下率ｋｒｇｂに基づいて、各ＬＥＤ素子に対して輝度補正係数を算出する（ステップＳ２０５）。各色のＬＥＤ素子の補正後の輝度Ｒｃｏｍｐ、Ｇｃｏｍｐ、Ｂｃｏｍｐは以下の式６で表される。

ここで、Ｒｐ、Ｇｐ、Ｂｐは各色のＬＥＤ素子の現在の輝度である。Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０は各色のＬＥＤ素子の初期の輝度である。ｈｒ、ｈｇ、ｈｂは各色ＬＥＤ素子の輝度補正係数である。なお、輝度補正係数ｈｒ、ｈｇ、ｈｂを各色で区別しているが、実際には輝度補正係数は色の区別無く、各ＬＥＤ素子ごとに個別に算出される。式６は、各ＬＥＤ素子の輝度を輝度補正係数（ｈｒ、ｈｇ、ｈｂ）により補正して、最大輝度低下率ｋｒｇｂにあわせることで、全てのＬＥＤ素子の輝度を一致させることを表している。Ｒｐ、Ｇｐ、Ｂｐは以下の式７で表される。

ここで、時間ｔｐは各ＬＥＤ素子の現在までの累積点灯時間である。現在までの累積点灯時間は、平均デューティ比記憶部７に記憶されている平均デューティ比に、現在までの累積稼働時間を乗じて算出される。

式６と式７から、各色のＬＥＤ素子の輝度補正係数ｈｒ、ｈｇ、ｈｂは以下の式８で表される。

次に、輝度補正部４は、輝度補正係数算出部１２が算出した輝度補正係数に基づいて、各ＬＥＤ素子の輝度補正を実行する（ステップＳ２０６）。つまり、輝度補正部４は、第１駆動部１０を制御して、輝度補正係数に基づいて各ＬＥＤ素子それぞれのデューティ比を補正させる。輝度補正係数に基づいてＬＥＤ素子のデューティ比を補正することで、ＬＥＤ素子の輝度を補正することができる。

例えばある赤色のＬＥＤ素子において、ｋｒｇｂ＝０．２、ｋｒ（ｔｐ）＝０．１である場合は、輝度補正係数はｈｒ＝（１−０．２）／（１−０．１）＝８／９となる。よって、このＬＥＤ素子に関して、ＰＷＭのデューティ比をさらに８／９倍して駆動することにより輝度調整を行う。

本実施の形態１によれば、第１表示部１０に備わるＬＥＤ素子のうち最も輝度低下の大きいＬＥＤ素子の輝度低下率にあわせて、全てのＬＥＤ素子の輝度を統一する。これにより表示画面全体として輝度およびホワイトバランスを均一に保つことができる。よって、輝度のバラツキを改善できる。また、この本実施の形態１の輝度補正方式は初期の輝度を高く取れる利点がある。

平均デューティ比記憶部７に、平均デューティ比ではなく累積点灯時間を記憶した場合、第１表示部１０の累積稼働時間に比例してＬＥＤ素子の累積点灯時間が大きくなるため、時間とともにデータが増大する。よって、メモリ領域を大きく確保する必要がある。

一方、本実施の形態１おいては、平均デューティ比記憶部７に、累積点灯時間ではなく平均デューティ比を記憶する。平均デューティ比のデータ量は増大しないため、平均デューティ比記憶部７に記憶するデータ量を少なくすることができる。

また、ＰＷＭ周期ごと（即ち１フレームごと）に累積点灯時間を算出して記憶する場合、演算に要する処理量が大幅に増えてしまう。また、ＬＥＤ表示装置の電源をオフした際に、累積点灯時間の情報が消失しないように不揮発性のメモリに保存する必要がある。安価なシリアル制御の不揮発性メモリを使用した場合、ＬＥＤ表示装置のすべてのＬＥＤ素子の累積点灯時間の書き込み、読み出しを行う必要があり、メモリへのアクセス時間も増大する。

一方、本実施の形態１おいては、ＰＷＭ周期よりも十分に長い累積単位時間ごとに累積点灯時間を推定する。よって、演算に要する処理量を大幅に抑制することが可能である。さらに、ＰＷＭ周期ごとに累積点灯時間を算出しないため、演算量よび不揮発メモリへの記憶回数を大幅に減らすことが可能となる。よって、これらの信号処理に起因する消費電力の削減が可能となる。

＜効果＞
本実施の形態１におけるＬＥＤ表示装置１００は、複数のＬＥＤ素子を備える第１表示部１０と、映像信号処理部３から受ける映像信号に基づいて第１表示部１０の複数のＬＥＤ素子を駆動する第１駆動部５と、第１表示部１０に備わるＬＥＤ素子と同等の測定用ＬＥＤ素子を少なくとも１つ備える第２表示部２０と、第２表示部２０の測定用ＬＥＤ素子を駆動する第２駆動部８と、測定用ＬＥＤ素子の輝度を測定する輝度測定部９と、測定用ＬＥＤ素子の点灯時間と、輝度測定部９の測定結果に基づく当該測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率との関係を記憶する輝度低下率記憶部１１と、複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、予め定められた時間ごとに累積点灯時間を推定する累積点灯時間推定部６と、複数のＬＥＤ素子ごとに、推定された累積点灯時間を累積稼働時間で除算した平均デューティ比を記憶する平均デューティ比記憶部７と、複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、輝度低下率記憶部１１および平均デューティ比記憶部７を参照して輝度低下率を求め、輝度低下率から輝度補正係数を算出する輝度補正係数算出部１２と、輝度補正係数に基づいて複数のＬＥＤ素子それぞれの輝度を補正するように第１駆動部５を制御する輝度補正部４と、を備える。

本実施の形態１おいては、ＰＷＭ周期よりも十分に長い累積稼働単位時間（即ち予め定められた時間）ごとに累積点灯時間を推定する。よって、ＰＷＭ周期ごとに累積点灯時間を算出する場合と比較して、演算に要する処理量を大幅に抑制することが可能である。さらに、ＰＷＭ周期ごとに累積点灯時間を算出しないため、演算量よび不揮発メモリへの記憶回数を大幅に減らすことが可能となる。よって、これらの信号処理に起因する消費電力の削減が可能となる。

さらに、本実施の形態１のＬＥＤ表示装置１００は、平均デューティ比記憶部７に、累積点灯時間ではなく、累積点灯時間に基づいて算出した平均デューティ比を記憶する。累積点灯時間はＬＥＤ表示装置１００の稼働時間が増えるとともに増大するため、累積点灯時間のデータ量も増大する。一方で、平均デューティ比のデータ量は増大しないため、平均デューティ比記憶部７に記憶するデータ量を少なくすることができる。

さらに、本実施の形態１のＬＥＤ表示装置１００は、表示画面として使用される第１表示部１０とは別に、第２表示部２０および第２表示部２０の輝度を測定する輝度測定部９を備える。第２表示部２０を点灯させ、実時間で輝度低下率を測定する。これにより、第１表示部の輝度測定を行わなくても、第２表示部２０の測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率を参照して第１表示部の各ＬＥＤ素子の累積点灯時間に対応した輝度低下率を高精度で求めることが可能となる。また、該輝度低下率を用いて輝度補正を行うため、極めて精度の高い輝度補正が可能となる。よって、ＬＥＤ表示装置１００を長時間稼働させる場合であっても、第１表示部１０の画面全体の輝度およびホワイトバランスを維持することが可能となる。

また、本実施の形態１におけるＬＥＤ表示装置１００において、累積点灯時間推定部６は複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、現在時刻から予め定められた時間遡った時刻までのＬＥＤ表示装置１００の累積稼働時間に、ＬＥＤ素子の平均デューティ比を乗じて、現在時刻から予め定められた時間遡った時刻までの第１累積点灯時間を算出し、累積点灯時間推定部６は複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、予め定められた時間前から現在時刻までのＬＥＤ表示装置１００の累積稼働時間にＬＥＤ素子の現在時刻におけるデューティ比を乗じて、予め定められた時間前から現在時刻までの第２累積点灯時間を算出し、累積点灯時間推定部６は複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、第１累積点灯時間と第２累積点灯時間とを加算して、現在時刻までの累積点灯時間を算出し、累積点灯時間推定部６は複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、現在時刻までの累積点灯時間を、ＬＥＤ表示装置１００の現在時刻までの累積稼働時間で除算した値で、平均デューティ比を更新して、平均デューティ比を平均デューティ比記憶部７に記憶し、累積点灯時間推定部６は複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対する、現在時刻までの累積点灯時間の算出および平均デューティ比の更新を予め定められた時間ごとに行う。

本実施の形態１では、累積稼働単位時間（即ち予め定められた時間）ごとに、各ＬＥＤ素子が駆動されている実際のデューティ比を取得し、このデューティ比で累積稼働単位時間の間ＬＥＤ素子が駆動されていると仮定して累積点灯時間を推定する。よって、第１表示部１０に表示する画像の時間変化が少ない場合には、特に精度よく累積点灯時間を推定することが可能となる。また、推定した累積点灯時間を累積稼働時間で除算して平均デューティ比を求め、この平均デューティ比を次回の累積点灯時間の算出に利用するため、精度良く累積点灯時間を算出することが可能である。

また、本実施の形態１におけるＬＥＤ表示装置１００において、輝度補正係数算出部１２は、複数のＬＥＤ素子のうち、最も輝度低下率が大きいＬＥＤ素子の輝度低下率を基準として、全てのＬＥＤ素子それぞれの輝度補正係数を算出する。

本実施の形態１によれば、第１表示部１０に備わるＬＥＤ素子のうち最も輝度低下の大きいＬＥＤ素子の輝度低下率にあわせて、全てのＬＥＤ素子の輝度を統一する。これにより表示画面全体として輝度およびホワイトバランスを均一に保つことができる。

また、本実施の形態１におけるＬＥＤ表示装置１００において、第２駆動部８は、ＬＥＤ装置１００が稼働している間は１００％のデューティ比で測定用ＬＥＤ素子を駆動する。

測定用ＬＥＤ素子を常に１００％のデューティ比で駆動することにより、測定用ＬＥＤ素子は、第１表示部１０に備わるどのＬＥＤ素子よりも長時間点灯していることになる。よって、測定用ＬＥＤの輝度低下率を参照して、第１表示部１０に備わるＬＥＤ素子の輝度低下率を求めることが可能となる。

また、本実施の形態１における輝度補正方法は、ＬＥＤ表示装置１００の輝度補正方法であって、ＬＥＤ表示装置１００は、複数のＬＥＤ素子を備える第１表示部１０と、映像信号処理部３から受ける映像信号に基づいて第１表示部１０を駆動する第１駆動部５と、第１表示部１０に備わるＬＥＤ素子と同等の測定用ＬＥＤ素子を少なくとも１つ備える第２表示部２０と、第２表示部を駆動する第２駆動部８と、輝度測定部９と、輝度低下率記憶部１１と、累積点灯時間推定部６と、平均デューティ比記憶部７と、輝度補正係数算出部１２と、輝度補正部４と、を備え、輝度補正方法は、（ａ）輝度測定部９が、測定用ＬＥＤ素子の輝度を測定する工程と、（ｂ）輝度低下率記憶部１１が、測定用ＬＥＤ素子の点灯時間と、輝度測定部９の測定結果に基づく測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率との関係を記憶する工程と、（ｃ）累積点灯時間推定部６が、複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、予め定められた時間ごとに累積点灯時間を推定する工程と、（ｄ）平均デューティ比記憶部７が、複数のＬＥＤ素子ごとに、推定された累積点灯時間を累積稼働時間で除算した平均デューティ比を記憶する工程と、（ｅ）輝度補正係数算出部１２が、複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、輝度低下率記憶部１１および平均デューティ比記憶部７を参照して輝度低下率を求め、輝度低下率から輝度補正係数を算出する工程と、（ｆ）輝度補正部４が、輝度補正係数に基づいて複数のＬＥＤ素子それぞれの輝度を補正するように第１駆動部５を制御する工程と、を備える。

本実施の形態１おいては、上記工程（ｃ）において、ＰＷＭ周期よりも十分に長い累積稼働単位時間（即ち予め定められた時間）ごとに累積点灯時間を推定する。よって、ＰＷＭ周期ごとに累積点灯時間を算出する場合と比較して、演算に要する処理量を大幅に抑制することが可能である。さらに、ＰＷＭ周期ごとに累積点灯時間を算出しないため、演算量よび不揮発メモリへの記憶回数を大幅に減らすことが可能となる。よって、これらの信号処理に起因する消費電力の削減が可能となる。

さらに、本実施の形態１においては、上記工程（ｄ）において、平均デューティ比記憶部７に、累積点灯時間ではなく、累積点灯時間に基づいて算出した平均デューティ比を記憶する。累積点灯時間はＬＥＤ表示装置１００の稼働時間が増えるとともに増大するため、累積点灯時間のデータ量も増大する。一方で、平均デューティ比のデータ量は増大しないため、平均デューティ比記憶部７に記憶するデータ量を少なくすることができる。

また、本実施の形態１における輝度補正方法において、工程（ｃ）は、（ｃ１）累積点灯時間推定部６が、複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、現在時刻から予め定められた時間遡った時刻までのＬＥＤ表示装置１００の累積稼働時間に、ＬＥＤ素子の平均デューティ比を乗じて、現在時刻から予め定められた時間遡った時刻までの第１累積点灯時間を算出する工程と、（ｃ２）複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、予め定められた時間前から現在時刻までのＬＥＤ表示装置１００の累積稼働時間にＬＥＤ素子の現在時刻におけるデューティ比を乗じて、予め定められた時間前から現在時刻までの第２累積点灯時間を算出する工程と、（ｃ３）工程（ｃ１）および（ｃ２）の後に、累積点灯時間推定部６が、複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、第１累積点灯時間と第２累積点灯時間とを加算して、現在時刻までの累積点灯時間を算出する工程と、（ｃ４）工程（ｃ３）の後に、累積点灯時間推定部６が、複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、現在時刻までの累積点灯時間を、ＬＥＤ表示装置１００の現在時刻までの累積稼働時間で除算した値で、平均デューティ比を更新して平均デューティ比記憶部７に記憶させる工程と、を備え、累積点灯時間推定部６は、予め定められ時間ごとに工程（ｃ１）、（ｃ２）、（ｃ３）および（ｃ４）を繰り返す。

また、本実施の形態１における輝度補正方法の工程（ｅ）において、輝度補正係数算出部１２は、複数のＬＥＤ素子のうち、最も輝度低下率が大きいＬＥＤ素子の輝度低下率を基準として、全ての前記ＬＥＤ素子それぞれの輝度補正係数を算出する。

本実施の形態１によれば、上記工程（ｅ）において、第１表示部１０に備わるＬＥＤ素子のうち最も輝度低下の大きいＬＥＤ素子の輝度低下率にあわせて、全てのＬＥＤ素子の輝度を統一する。これにより表示画面全体として輝度およびホワイトバランスを均一に保つことができる。

また、本実施の形態１における輝度補正方法において、第２駆動部８は、ＬＥＤ表示装置１００が稼働している間は１００％のデューティ比で前記測定用ＬＥＤ素子を駆動する。

＜実施の形態２＞
実施の形態１では、単位稼働時間の間、現在時刻のデューティ比Ｒ_１でＬＥＤ素子が駆動されていると仮定して第２累積点灯時間Ｓ_１を算出した（式２を参照）。

本実施の形態２では、より精度良く第２累積点灯時間Ｓ_１を算出するために、平均デューティ比記憶部７に記憶されている平均デューティ比Ｒ_０と、現在時刻のデューティ比Ｒ_１とを加算平均したデューティ比を用いて、第２累積点灯時間Ｓ_１を算出する。なお、本実施の形態２におけるＬＥＤ表示装置１００の構成は実施の形態１（図１、図２）と同じため説明を省略する。本実施の形態２では、第２累積点灯時間Ｓ_１は以下の式９で表される。

本実施の形態２における第１累積点灯時間の算出方法は実施の形態１（式１を参照）と同じである。よって、本実施の形態２における現在時刻における平均デューティ比Ｒ２は以下の式１０で表される。

累積点灯時間推定部６は、実施の形態１と同様に、ＬＥＤ表示装置１００の稼働時間がゼロ、すなわちｔ０＝０から一定時間（即ち累積稼働単位時間）ごとに各ＬＥＤ素子に対して平均デューティ比Ｒ_２を求め、平均デューティ比記憶部７に記憶されている平均デューティ比を更新する。

＜効果＞
本実施の形態２におけるＬＥＤ表示装置１００において、累積点灯時間推定部６は複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、現在時刻から予め定められた時間遡った時刻までのＬＥＤ表示装置１００の累積稼働時間に、ＬＥＤ素子の平均デューティ比を乗じて、現在時刻から予め定められた時間遡った時刻までの第１累積点灯時間を算出し、累積点灯時間推定部６は複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、予め定められた時間前から現在時刻までのＬＥＤ表示装置１００の累積稼働時間に、ＬＥＤ素子の現在時刻におけるデューティ比と平均デューティ比との加算平均を乗じて、予め定められた時間前から現在時刻までの第２累積点灯時間を算出し、累積点灯時間推定部６は複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、第１累積点灯時間と第２累積点灯時間とを加算して、現在時刻までの累積点灯時間を算出し、累積点灯時間推定部６は複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、現在時刻までの累積点灯時間を、ＬＥＤ表示装置の現在時刻までの累積稼働時間で除算した値で、平均デューティ比を更新して、平均デューティ比を平均デューティ比記憶部７に記憶し、累積点灯時間推定部６は複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対する、現在時刻までの累積点灯時間の算出および平均デューティ比の更新を予め定められた時間ごとに行う。

本実施の形態２においては、ＬＥＤ素子の現在時刻におけるデューティ比と平均デューティ比との加算平均を用いて第２累積点灯時間を算出する。よって、ＬＥＤ素子の現在時刻におけるデューティ比を用い第２累積点灯時間を算出する実施の形態１と比較して、実際の累積点灯時間との誤差をより小さくすることが可能である。

また、本実施の形態２における輝度補正方法において、工程（ｃ）（即ち、累積点灯時間推定部６が、複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、予め定められた時間ごとに累積点灯時間を推定する工程）は、（ｃ１）累積点灯時間推定部６が、複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、現在時刻から予め定められた時間遡った時刻までのＬＥＤ表示装置１００の累積稼働時間に、ＬＥＤ素子の平均デューティ比を乗じて、現在時刻から予め定められた時間遡った時刻までの第１累積点灯時間を算出する工程と、（ｃ２）複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、予め定められた時間前から現在時刻までのＬＥＤ表示装置１００の累積稼働時間にＬＥＤ素子の現在時刻におけるデューティ比と平均デューティ比との加算平均を乗じて、予め定められた時間前から現在時刻までの第２累積点灯時間を算出する工程と、（ｃ３）工程（ｃ１）および（ｃ２）の後に、累積点灯時間推定部６が、複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、第１累積点灯時間と第２累積点灯時間とを加算して、現在時刻までの累積点灯時間を算出する工程と、（ｃ４）工程（ｃ３）の後に、累積点灯時間推定部６が、複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、現在時刻までの累積点灯時間を、ＬＥＤ表示装置１００の現在時刻までの累積稼働時間で除算した値で、平均デューティ比を更新して平均デューティ比記憶部７に記憶させる工程と、を備え、累積点灯時間推定部６は、予め定められ時間ごとに工程（ｃ１）、（ｃ２）、（ｃ３）および（ｃ４）を繰り返す。

本実施の形態２においては、上記工程（ｃ２）において、ＬＥＤ素子の現在時刻におけるデューティ比と平均デューティ比との加算平均を用いて第２累積点灯時間を算出する。よって、ＬＥＤ素子の現在時刻におけるデューティ比を用い第２累積点灯時間を算出する実施の形態１と比較して、実際の累積点灯時間との誤差をより小さくすることが可能である。

なお、実施の形態１、２では、第２表示部２０は複数個（４個）の単位画素で構成されたが、必ずしも複数個の単位画素で構成する必要はない。第２表示部２０は例えば１つの単位画素で構成してもよい。

なお、本実施の形態１、２では、第１表示部１０は複数の単位画素を備え、単位画素は赤、緑、青の３つのＬＥＤ素子からなるとしたが、単位画素は、例えば１つ又は複数の単色（例えば赤色）のＬＥＤ素子からなってもよい。この場合、第２表示部２０には、少なくとも１つの測定用ＬＥＤ素子が設けられる。

また、実施の形態１、２では、一定時間単位ですべてのＬＥＤ素子の累積点灯時間の算出および平均デューティ比の更新処理を一度に行っていたが、全てのＬＥＤ素子に対する処理を必ずしも一度に行う必要はない。一定時間の間に全てのＬＥＤ素子の処理が行われればよく、例えば、フレーム単位で各ＬＥＤ素子に対する処理を順番に行ってもよい。全てのＬＥＤ素子に対する処理を同時に行う場合は、累積点灯時間推定部６および平均デューティ比記憶部７への負荷が一時的に増大する。一方、各ＬＥＤ素子の処理を順番に行う場合は、上記負荷を時間的に平均化させることができる。

この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

２入力端子、３映像信号処理部、４輝度補正部、５第１駆動部、６累積点灯時間推定部、７平均デューティ比記憶部、８第２駆動部、９輝度測定部、１０第１表示部、１１輝度低下率記憶部、１２輝度補正係数算出部、２０第２表示部、３１入力インターフェース、３２処理回路、３３第１駆動回路、３４第１表示装置、３５記憶装置、３６メモリ、３７輝度測定装置、３８第２駆動回路、３９第２表示装置、４０バス、１００ＬＥＤ表示装置。

Claims

複数のＬＥＤ素子を備える第１表示部と、
映像信号処理部から受ける映像信号に基づいて前記第１表示部の前記複数のＬＥＤ素子を駆動する第１駆動部と、
前記第１表示部に備わる前記ＬＥＤ素子と同等の測定用ＬＥＤ素子を少なくとも１つ備える第２表示部と、
前記第２表示部の前記測定用ＬＥＤ素子を駆動する第２駆動部と、
前記測定用ＬＥＤ素子の輝度を測定する輝度測定部と、
前記測定用ＬＥＤ素子の点灯時間と、前記輝度測定部の測定結果に基づく当該測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率との関係を記憶する輝度低下率記憶部と、
前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、予め定められた時間ごとに累積点灯時間を推定する累積点灯時間推定部と、
前記複数のＬＥＤ素子ごとに、推定された前記累積点灯時間を累積稼働時間で除算した平均デューティ比を記憶する平均デューティ比記憶部と、
前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、前記輝度低下率記憶部および前記平均デューティ比記憶部を参照して輝度低下率を求め、当該輝度低下率から輝度補正係数を算出する輝度補正係数算出部と、
前記輝度補正係数に基づいて前記複数のＬＥＤ素子それぞれの輝度を補正するように前記第１駆動部を制御する輝度補正部と、
を備えたＬＥＤ表示装置であって、
前記累積点灯時間推定部は前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、現在時刻から前記予め定められた時間遡った時刻までの前記ＬＥＤ表示装置の累積稼働時間に、当該ＬＥＤ素子の平均デューティ比を乗じて、現在時刻から前記予め定められた時間遡った時刻までの第１累積点灯時間を算出し、
前記累積点灯時間推定部は前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、前記予め定められた時間前から現在時刻までの前記ＬＥＤ表示装置の累積稼働時間に当該ＬＥＤ素子の現在時刻におけるデューティ比を乗じて、前記予め定められた時間前から現在時刻までの第２累積点灯時間を算出し、
前記累積点灯時間推定部は前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、前記第１累積点灯時間と前記第２累積点灯時間とを加算して、現在時刻までの累積点灯時間を算出し、
前記累積点灯時間推定部は前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、現在時刻までの累積点灯時間を、前記ＬＥＤ表示装置の現在時刻までの累積稼働時間で除算した値で、前記平均デューティ比を更新して、当該平均デューティ比を前記平均デューティ比記憶部に記憶し、
前記累積点灯時間推定部は前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対する、現在時刻までの累積点灯時間の算出および前記平均デューティ比の更新を前記予め定められた時間ごとに行う、
ＬＥＤ表示装置。
前記累積点灯時間推定部は前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、現在時刻から前記予め定められた時間遡った時刻までの前記ＬＥＤ表示装置の累積稼働時間に、当該ＬＥＤ素子の平均デューティ比を乗じて、現在時刻から前記予め定められた時間遡った時刻までの第１累積点灯時間を算出し、
前記累積点灯時間推定部は前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、前記予め定められた時間前から現在時刻までの前記ＬＥＤ表示装置の累積稼働時間に、当該ＬＥＤ素子の現在時刻におけるデューティ比と前記平均デューティ比との加算平均を乗じて、前記予め定められた時間前から現在時刻までの第２累積点灯時間を算出し、
前記累積点灯時間推定部は前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、前記第１累積点灯時間と前記第２累積点灯時間とを加算して、現在時刻までの累積点灯時間を算出し、
前記累積点灯時間推定部は前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、現在時刻までの累積点灯時間を、前記ＬＥＤ表示装置の現在時刻までの累積稼働時間で除算した値で、前記平均デューティ比を更新して、当該平均デューティ比を前記平均デューティ比記憶部に記憶し、
前記累積点灯時間推定部は前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対する、現在時刻までの累積点灯時間の算出および前記平均デューティ比の更新を前記予め定められた時間ごとに行う、
請求項１に記載のＬＥＤ表示装置。
前記輝度補正係数算出部は、前記複数のＬＥＤ素子のうち、最も輝度低下率が大きい前記ＬＥＤ素子の輝度低下率を基準として、全ての前記ＬＥＤ素子それぞれの輝度補正係数を算出する、
請求項１または請求項２に記載のＬＥＤ表示装置。
前記第２駆動部は、前記ＬＥＤ表示装置が稼働している間は１００％のデューティ比で前記測定用ＬＥＤ素子を駆動する、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のＬＥＤ表示装置。
ＬＥＤ表示装置の輝度補正方法であって、
前記ＬＥＤ表示装置は、
複数のＬＥＤ素子を備える第１表示部と、
映像信号処理部から受ける映像信号に基づいて前記第１表示部を駆動する第１駆動部と、
前記第１表示部に備わる前記ＬＥＤ素子と同等の測定用ＬＥＤ素子を少なくとも１つ備える第２表示部と、
前記第２表示部を駆動する第２駆動部と、
輝度測定部と、
輝度低下率記憶部と、
累積点灯時間推定部と、
平均デューティ比記憶部と、
輝度補正係数算出部と、
輝度補正部と、
を備え、
前記輝度補正方法は、
（ａ）前記輝度測定部が、前記測定用ＬＥＤ素子の輝度を測定する工程と、
（ｂ）前記輝度低下率記憶部が、前記測定用ＬＥＤ素子の点灯時間と、前記輝度測定部の測定結果に基づく当該測定用ＬＥＤ素子の輝度低下率との関係を記憶する工程と、
（ｃ）前記累積点灯時間推定部が、前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、予め定められた時間ごとに累積点灯時間を推定する工程と、
（ｄ）前記平均デューティ比記憶部が、前記複数のＬＥＤ素子ごとに、推定された前記累積点灯時間を累積稼働時間で除算した平均デューティ比を記憶する工程と、
（ｅ）前記輝度補正係数算出部が、前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、前記輝度低下率記憶部および前記平均デューティ比記憶部を参照して輝度低下率を求め、当該輝度低下率から輝度補正係数を算出する工程と、
（ｆ）輝度補正部が、前記輝度補正係数に基づいて前記複数のＬＥＤ素子それぞれの輝度を補正するように前記第１駆動部を制御する工程と、
を備え、
前記工程（ｃ）は、
（ｃ１）前記累積点灯時間推定部が、前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、現在時刻から前記予め定められた時間遡った時刻までの前記ＬＥＤ表示装置の累積稼働時間に、当該ＬＥＤ素子の平均デューティ比を乗じて、現在時刻から前記予め定められた時間遡った時刻までの第１累積点灯時間を算出する工程と、
（ｃ２）前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、前記予め定められた時間前から現在時刻までの前記ＬＥＤ表示装置の累積稼働時間に当該ＬＥＤ素子の現在時刻におけるデューティ比を乗じて、前記予め定められた時間前から現在時刻までの第２累積点灯時間を算出する工程と、
（ｃ３）前記工程（ｃ１）および（ｃ２）の後に、前記累積点灯時間推定部が、前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、前記第１累積点灯時間と前記第２累積点灯時間とを加算して、現在時刻までの累積点灯時間を算出する工程と、
（ｃ４）前記工程（ｃ３）の後に、前記累積点灯時間推定部が、前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、現在時刻までの累積点灯時間を、前記ＬＥＤ表示装置の現在時刻までの累積稼働時間で除算した値で、前記平均デューティ比を更新して前記平均デューティ比記憶部に記憶させる工程と、
を備え、
前記累積点灯時間推定部は、前記予め定められ時間ごとに前記工程（ｃ１）、（ｃ２）、（ｃ３）および（ｃ４）を繰り返す、
輝度補正方法。
前記工程（ｃ）は、
（ｃ１）前記累積点灯時間推定部が、前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、現在時刻から前記予め定められた時間遡った時刻までの前記ＬＥＤ表示装置の累積稼働時間に、当該ＬＥＤ素子の平均デューティ比を乗じて、現在時刻から前記予め定められた時間遡った時刻までの第１累積点灯時間を算出する工程と、
（ｃ２）前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、前記予め定められた時間前から現在時刻までの前記ＬＥＤ表示装置の累積稼働時間に当該ＬＥＤ素子の現在時刻におけるデューティ比と前記平均デューティ比との加算平均を乗じて、前記予め定められた時間前から現在時刻までの第２累積点灯時間を算出する工程と、
（ｃ３）前記工程（ｃ１）および（ｃ２）の後に、前記累積点灯時間推定部が、前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、前記第１累積点灯時間と前記第２累積点灯時間とを加算して、現在時刻までの累積点灯時間を算出する工程と、
（ｃ４）前記工程（ｃ３）の後に、前記累積点灯時間推定部が、前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれに対して、現在時刻までの累積点灯時間を、前記ＬＥＤ表示装置の現在時刻までの累積稼働時間で除算した値で、前記平均デューティ比を更新して前記平均デューティ比記憶部に記憶させる工程と、
を備え、
前記累積点灯時間推定部は、前記予め定められ時間ごとに前記工程（ｃ１）、（ｃ２）、（ｃ３）および（ｃ４）を繰り返す、
請求項５に記載の輝度補正方法。
前記工程（ｅ）において、前記輝度補正係数算出部は、前記複数のＬＥＤ素子のうち、最も輝度低下率が大きい前記ＬＥＤ素子の輝度低下率を基準として、全ての前記ＬＥＤ素子それぞれの輝度補正係数を算出する、
請求項５または請求項６に記載の輝度補正方法。
前記第２駆動部は、前記ＬＥＤ表示装置が稼働している間は１００％のデューティ比で前記測定用ＬＥＤ素子を駆動する、
請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の輝度補正方法。