KR20100059704A - 보정치 산출 방법 및 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

표시 패널에 공급되는 화상 신호에 대하여 신호 값 보정이 행해질 때 사용되는 보정치를 산출하는 방법은, 표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 타겟 휘도 값들의 분포의 적어도 일부가 곡선 분포가 되도록, 1의 화상 신호 값의 타겟 휘도 값으로서, 표시 패널의 전면에서 균일하지 않은 타겟 휘도 값을 설정하는 단계 및 1의 화상 신호 값이 표시 패널의 전면에 제공되는 경우에 표시 패널의 각각의 평면 위치에서 관측되는 휘도 및 표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 타겟 휘도 값을 사용하여, 표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 보정치를 산출하는 단계를 포함한다.
Figure P1020090113826
표시 패널, 신호 값 보정, 타겟 휘도 값, 보정치, 화상 신호

Description

보정치 산출 방법 및 표시 장치{METHOD OF CALCULATING CORRECTION VALUE AND DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치 및 표시 장치에서 표시 패널에 공급되는 화상 신호를 보정하기 위한 보정치의 산출 방법에 관한 것이다.
일본 특허 공개 공보 제2005-195832호에서 알 수 있는 바와 같이, 균일성을 향상시키도록 표시 장치(또는 단순히 표시 패널)의 휘도 불균일 및 색도를 보정하기 위해, 패널의 X 방향, Y 방향, 및 계조 방향(Z 방향)의 좌표에 의해 보정치를 결정하는 3D-γ 시스템이라고 불리는 불균일 보정 장치가 실용화되어 있다.
불균일 보정 장치는, 표시 패널부에 공급되는 화상 신호에 대하여 보정 처리를 행하는 회로부로서 텔레비전 장치와 같은 영상 표시 장치에 탑재된다.
도 24는 불균일 보정 회로를 사용하는 신호 보정의 예를 도시한다. 이것은, 균일 휘도 화상이 표시 패널에 입력될 때 출력될 휘도 보정 화상의 2D 맵 도면이다.
예를 들어, 화상 신호 값(계조 값)은 10비트로 표현되어, 계조가 0 내지 1023의 1024 단계들을 갖는다고 가정한다. 전체 화면, 즉, 화면을 구성하는 모든 화소들에, "512"의 계조 값을 갖는 화상 신호가 제공되면, 화면 전체가 "512"의 계조 값을 갖는 균일한 화상을 나타내야 한다. 그러나, 표시 패널의 휘도 불균일로 인해, 화면 상에 512의 계조 값을 갖는 부분보다 어두운 부분이나 밝은 부분이 발생된다. 따라서, 화면의 균일성이 낮다. 이를 개선하기 위해, 화소들에 제공된 화상 신호 값들은 휘도 불균일의 특성에 따라 보정된다.
즉, 미조정 패널의 휘도가 낮은 부분에 대한 신호는 높은 휘도 값을 갖는 화상 신호로 변환되고, 미조정 패널의 휘도가 높은 부분에 대한 신호는 낮은 휘도 값을 갖는 화상 신호로 변환되며, 이들 신호들은 보정된 화상 신호들로서 표시 패널에 제공되어, 균일한 휘도를 갖는 원하는 화상을 출력한다.
예를 들어, 계조 값 "512"가 제공될 때에도, 휘도차에 따라 화면 상에, "512"보다 높은 계조 값을 갖도록 보정된 화상 신호 값이 "512"보다 어두운 부분의 화소에 제공된다.
부가적으로, 계조 값 "512"가 제공될 때에도, 휘도차에 따라 화면 상에, "512"보다 낮은 계조 값을 갖도록 보정된 화상 신호 값이 "512"보다 밝은 부분의 화소에 제공된다.
도 24는 보정치들로서의 계조 값들을 화면 평면에 대응하는 XY 평면 상에 도시하고, 화소들의 농담(shade)으로 보정된 계조 값을 도시한다. 이러한 보정에 의해, 표시 패널의 휘도 불균일 특성으로 인한 균일성의 저하를 방지하여, 고품질의 화상을 표시할 수 있다.
3D-γ 시스템의 불균일 보정 회로에는, 다양한 휘도 값들을 갖는 균일 화상 에 대한 이러한 2D 맵이 준비되어 있다.
도 25는 3D-γ 시스템의 Z 방향(계조 방향)의 그래프를 구성함으로써, 패널 휘도 보정의 입출력 함수를 도시한다.
패널이 완전히 균일하면, 입력 신호가 그대로 출력되는 것을 나타내는 직선 그래프가 획득된다. 그러나, 도 25의 그래프는 화소별 균일성을 보정하기 위해 실제 입출력 함수가 편차를 갖는 것을 도시한다.
예를 들어, 입력측(횡축)의 계조 값 Ain에 있어서, 보정된 계조 값으로서의 출력측(종축)은 Aout1로부터 Aout2까지의 범위에 있다. 계조 값 Ain을 갖는 화상 신호가 모든 화소들에 제공되어 균일한 화상이 표시될 때, 실제로 균일한 화상을 표시하기 위해서는, 각각의 화소에 대해 계조 값이 보정될 필요가 있다. 그 결과, 각각의 화소에 대한 보정치는 Aout1 내지 Aout2의 범위에 있다.
보정치의 범위는 각각의 계조 값에 대해 상이하다. 각각의 계조 값의 편차로 인해, 각각의 계조 값에 대해 2D 맵이 준비될 필요가 있다.
불균일 보정 회로는 도 26에 도시된 바와 같이 룩업 테이블부(100) 및 보정 연산 회로(101)를 포함한다.
룩업 테이블부(100)에서, 각각의 계조 값에 대해 2D 맵으로서의 룩업 테이블이 저장된다. 각각의 룩업 테이블에서, 입력 계조 값들에 대하여, 각각의 화소에 대해 보정치로서의 계조 값(또는 보정된 계조 값을 얻기 위한 계수)이 저장된다.
보정 연산 회로(101)는 입력된 원래의 화상 신호 값들에 대하여, 룩업 테이블부(100)로부터 연산에 필요한 값들을 판독하고, 그 값들을 사용하여 패널의 휘도 불균일 및 색도 불균일을 보정하기 위한 화상 신호 값들을 산출하고 출력한다.
X 방향, Y 방향 및 Z 방향 모두에 대해 불균일 보정 데이터를 유지하기 위해, 데이터량은 비현실적으로 방대할 수 있다. 따라서, 대표 Z 좌표(계조 값)에 대해서는 2D 맵들에 보정치들을 저장하고, 그 이외의 좌표에서는 대표 보정치들로부터 보정치들을 사용하는 방법이 일반적으로 적용된다.
예를 들어, 도 25에서, 계조 값으로서 "0" 내지 "1023"의 1024 단계들의 계조 값들이 고려되지만, 1024개의 2D 맵들(룩업 테이블들)을 유지함으로써 3D-γ 시스템을 구축하는 것은 현실적이지 않다.
따라서, "0" 내지 "1023"의 값들 중에서, Z 방향의 여러 보정치들을 샘플링함으로써 획득된 "0", "64", "128",... 및 "1023"과 같은 n개의 대표 입력 값들이 설정되고, n개 대표 입력 값들에 대한 n개의 룩업 테이블들이 유지된다.
입력된 화상 신호 값이 샘플링되어 있지 않은 계조 값인 경우, 입력된 화상 신호 값보다 각각, 크고 작으며, 이러한 입력된 화상 신호 값에 가까운 계조 값들에 대한 룩업 테이블에 저장된 보정치들을 사용하여 보간 연산이 행해진다. 예를 들어, 선형 보간 연산에 의해 보정치들이 획득된다.
이러한 보정 시스템에서, 어떻게 화소들의 보정치들이 결정되는지 설명할 것이다.
도 27의 (a)에서, 미보정 패널의 임의의 수평 라인의 위치 X를 횡축, 그 위치의 휘도를 종축으로 나타낸다. 소정의 계조 값 V가 입력되었을 때의 패널 휘도 LP는 실선으로 나타낸다. 패널 휘도는 불균일로 인해 균일하지 않게 된다는 것을 알 수 있다. 또한 패널 휘도 LP는, 1의 계조 값 V가 패널의 모든 화소들에 제공되는 경우에, 실제로 패널 상에 나타나는 휘도이다.
부가적으로, 패널의 중앙부의 휘도가 가장 밝은 경향이 있다.
불균일한 패널에 대하여 입력된 화상 신호를 보정하기 위해 보정치를 산출하기 위해서, 종래의 방법에서는, 모든 화소들의 타겟 휘도 값들이 도 27의 (a)에 파선으로 나타낸 타겟 휘도 TG로 설정된다.
즉, 계조 값 V가 주어져, 화소들이 휘도 Lt로 발광하는 경우, 본래, 전체 화면의 휘도는 균일하게 휘도 Lt가 된다. 전체 화면(모든 화소들)에 대해서 타겟 휘도는 TG=Lt가 된다.
다음으로, 화소들 모두가 타겟 휘도 값(휘도 Lt)을 갖도록, 화소들에 대한 보정치들이 획득된다.
도 27의 (b)에서, 횡축은 계조 V, 종축은 휘도 L로 나타낸다. 이상적인 V-L 곡선은 계조가 V일 경우에 타겟 휘도 Lt를 갖는다.
한편, 보정될 소정의 화소의 휘도를 보정하기 전의 V-L 곡선은, 도 27의 (b)에 도시된 바와 같이, 이상적인 V-L 곡선보다 아래 위치된다. 그 후, 타겟 휘도 Lt를 출력하기 위해, 그 화소에 제공되는 계조 값으로서 (V+ΔV)가 필요하다.
즉, 불균일 보정 회로에 V가 입력될 때, (V+ΔV)가 출력될 필요가 있다는 것을 알 수 있다.
도 28의 (a)에 도시된 바와 같이, 패널의 X 방향에서 이러한 조건을 만족하는 모든 보정치들 (V+ΔV)을 획득함으로써 이루어진 그래프는, 보정치들을 나타내 는 실선 H로 나타낸다. 패널의 구성요소(element)의 특성들로서, 휘도가 높은 위치에서는 작은 보정치가 획득되고, 휘도가 낮은 위치에서는 큰 보정치가 획득된다.
부가적으로, 불균일 보정 회로는 입력된 모든 계조에 대하여 상술된 기능을 만족시킬 필요가 있다.
상술된 바와 같이 보정치들이 산출되고, 표시 패널의 화소들에 제공되는 화상 신호 값들이 보정되는 경우, 화상 신호 값들이 저휘도 또는 중휘도의 범위에 있다면 문제가 없지만, 고휘도의 범위에서 보정이 행해지지 않는 문제가 발생한다.
즉, 실제 회로에서, 보정치 (V+ΔV)는 1023의 계조 값을 초과하여 설정되지 않기 때문에(10 비트의 계조), 예를 들어, 도 28의 (b)에 도시된 바와 같이, 보정치 (V+ΔV)가 1023의 계조 값을 초과하는 영역에서는 보정이 효과적이지 않다.
도 29의 (a) 내지 (f)는 저휘도, 중휘도 및 고휘도의 영역들을 도시한다.
도 29의 (a) 및 (b)는 소정의 저휘도 영역의 휘도 L1을 도시한다. 도 29의 (a)는 패널 휘도 LP1 및 휘도 L1에 대응하는 타겟 휘도 TG1을 도시한다. 이 경우, 보정치는 도 29의 (b)의 실선 H1로 나타낸다.
도 29의 (c) 및 (d)는 소정의 중휘도 영역의 휘도 L2를 도시한다. 도 29의 (c)는 패널 휘도 LP2 및 휘도 L2에 대응하는 타겟 휘도 TG2를 도시한다. 이 경우, 보정치는 도 29의 (d)의 실선 H2로 나타낸다.
저휘도 영역 및 중휘도 영역에 대하여, 실선들 H1 및 H2로 나타낸 바와 같 이, 보정치 (V+ΔV)는 1023의 계조 값을 초과하지 않기 때문에, 패널의 어느 위치에서도 보정을 행할 수 있다.
한편, 도 29의 (e) 및 (f)는 소정의 고휘도 영역의 휘도 L3을 도시한다. 도 29의 (e)는 패널 휘도 LP3 및 휘도 L3에 대응하는 타겟 휘도 TG3을 도시한다. 이 경우, 보정치는 도 29의 (f)의 실선 H3으로 나타낸다.
이 경우, 보정치 (V+ΔV)가 1023의 계조 값을 초과하는 부분이 발생하여, 그에 대응하는 패널의 부분에서는 보정이 행해질 수 없다.
여기까지는 패널의 X 방향의 단면에 대해 설명하였다. 도 30은 패널의 2차원 방향(XY 방향)으로의 상술된 조건들을 도시한다.
예를 들어, X 방향에 있어서, 패널 좌우 단부측들에서 보정치 (V+ΔV)가 1023의 계조 값을 초과하고, Y 방향에 있어서, 패널 상하 단부측들에서 보정치 (V+ΔV)가 1023의 계조 값을 초과하는 경우, 도 30에 도시된 바와 같이 패널의 중앙부에서의 화소들의 휘도 값들만이 보정될 수 있고, 그 주변부의 휘도 값들은 보정될 수 없다.
보정 불가능 영역이 발생하는 것을 방지하기 위해, 예를 들어, 타겟 휘도를 낮출 필요가 있다. 예를 들어, 도 29의 (e)에서의 타겟 휘도 TG3의 라인을 저휘도측으로 시프트시킴으로써, 도 29의 (f)의 실선 H3의 보정치들 모두는 1023의 계조 값 이하가 된다.
그러나, 이 경우, 당연히, 보정 후의 휘도는 낮아지고, 따라서 만족하는 표시 화상이 획득될 수 없다.
보정 후의 휘도를 저감시키지 않고, 고휘도 영역을 포함하는 전체 화면에서 적절하게 보정을 행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따르면, 표시 패널에 공급되는 화상 신호에 대하여 신호 값 보정이 행해질 때 사용되는 보정치를 산출하는 방법이 제공된다. 본 방법은, 표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 타겟 휘도 값들의 분포의 적어도 일부가 곡선(curved) 분포가 되도록, 1의 화상 신호 값의 타겟 휘도 값으로서, 표시 패널의 전면에서 균일하지 않은 타겟 휘도 값을 설정하는 단계 및 1의 화상 신호 값이 표시 패널의 전면에 제공되는 경우, 표시 패널의 각각의 평면 위치에서 관측되는 휘도 및 표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 타겟 휘도 값을 사용하여, 표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 보정치를 산출하는 단계를 포함한다.
표시 패널의 최소 계조 값 내지 최대 계조 값에서 선정된 복수의 대표값들 각각은 1의 화상 신호 값이 될 수 있고, 표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 보정치는 각각의 대표값으로서의 화상 신호 값에 대응하여 산출될 수 있다.
표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 타겟 휘도 값은, 1의 화상 신호 값이 표시 패널의 전면에 제공되는 경우에 관측되는 최대 휘도 값을 초과하지 않는 범위에서 분포되도록 설정된다.
표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 1의 화상 신호 값의 타겟 휘도 값의 분포는, 패널의 네 모서리 부분들이 패널의 중앙부에 비해 낮은 휘도 값을 갖는 곡선 분포가 될 수 있다.
표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 1의 화상 신호 값의 타겟 휘도 값의 분포는, 패널 좌우 부분이 패널의 중앙부에 비해 낮은 휘도 값을 갖는 곡선 분포가 될 수 있다.
표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 1의 화상 신호 값의 타겟 휘도 값의 분포는, 패널의 중앙부에서 타겟 휘도 값이 균일한 균일 분포 영역을 가질 수 있고, 패널의 중앙부 이외에서는 곡선 분포를 가질 수 있다.
표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 1의 화상 신호 값의 타겟 휘도 값의 분포는, 1의 화상 신호 값이 표시 패널의 전면에 제공되는 경우에 관측되는 표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 휘도 값의 변화 곡선의 주파수를 감소시킴으로써 획득된 곡선으로 나타낸 곡선 분포가 되도록 설정될 수 있다.
표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 1의 화상 신호 값의 타겟 휘도 값은, 보정치를 사용하는 보정 후의 화상 신호 값이 표시 패널의 최대 계조 값을 초과하지 않는 범위에서 설정될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 공급된 화상 신호에 의해 표시 패널 상에 화상 표시를 행하는 표시부, 화상 신호 값으로서 복수의 대표값들에 각각 대응하는 복수의 참조 테이블들을 갖는 메모리 테이블부 - 참조 테이블들 각각은 표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 보정치를 미리 저장함 - , 및 입력 화상 신호 값 및 메모리 테이블부에서의 입력된 화상 신호 값에 대응하는 참조 테이블로부터 판독된 보정치를 사용하는 연산에 의해, 표시 패널에 공급되는 화상 신호로서 보정된 화상 신호 값을 산출하는 보정 연산부를 포함하는 표시 장치가 제공된다. 각각의 참조 테이블들에 저장된 보정치는, 표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 타겟 휘도 값의 분포의 적어도 일부가 곡선 분포가 되도록 표시 패널의 전면에서 균일하지 않은 타겟 휘도 값이 1의 화상 신호 값의 타겟 휘도 값으로서 설정된 후, 1의 화상 신호 값이 표시 패널의 전면에 제공되는 경우 표시 패널의 각각의 평면 위치에서 관측되는 휘도 및 표시 패널의 각각의 패널 위치에 대한 타겟 휘도 값을 사용하여 표시 패널의 각각의 평면 위치에서 산출된다.
본 발명의 실시예들은 표시 패널의 휘도 불균일 또는 색도 불균일을 보정함으로써 균일성이 개선되는 3D-γ 시스템에 관한 것이고, 보정치는 패널의 X 방향, Y 방향, 및 계조 방향(Z 방향)의 좌표에 의해 결정된다.
표시 장치에서, 보정치는 메모리 테이블부에 저장된다. 입력 화상 신호에 대하여, 휘도 레벨 및 표시 패널의 수평 위치에 따른 보정치를 메모리 테이블부로부터 판독함으로써 화상 신호 값의 보정이 행해진다.
본 발명의 실시예들에서, 전체 휘도는 낮아지지 않지만, 어느 휘도 영역에서도 보정이 적절히 행해진다. 특히, 고휘도 영역에서, 미보정 시의 패널 특성에 가깝지만 불균일이 눈에 뜨이지 않도록 하는 각각의 화소의 타겟 휘도가 설정된다. 즉, 표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 타겟 휘도 값의 분포의 일부 또는 전부가 곡선 분포가 되도록 1의 화상 신호 값에 대한 타겟 휘도 값으로서 표시 패널의 전면에서 균일하지 않은 타겟 휘도 값이 설정된다. 타겟 휘도 값과, 1의 화상 신호 값이 실제로 표시 패널의 전면에 제공되는 경우에 표시 패널의 각각의 평면 위치에서 관측되는 휘도 사이의 차분에 따라, 표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 보정 치가 산출된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 3D-γ 불균일 보정 시스템을 갖는 표시 장치에 있어서, 특히, 고휘도 영역에서의 보정 불가능 영역이 제거될 수 있고, 따라서, 휘도를 저하시키지 않고 불균일성이 적절히 보정될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들을 다음 순서로 설명한다.
[1. 실시예의 타겟 설정 및 보정치 산출]
[2. 타겟 설정의 구체예]
[3. 실시예의 표시 장치]
[1. 실시예의 타겟 설정 및 보정치 산출]
실시예의 타겟 설정 및 보정치 산출은 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다.
우선, 도 1은 보정치 산출을 위한 타겟 휘도를 도시한다.
도 1에서는, 미보정 패널의 임의의 수평 라인의 위치 X를 횡축, 그 위치의 휘도를 종축으로 나타낸다.
소정의 계조 값 V가 입력될 때의 패널 휘도 LP는 실선으로 나타낸다. 패널 휘도 LP는 1의 계조 값 V가 패널의 모든 화소들에 제공되는 경우에, 실제로 패널 상에 나타나는 휘도이지만, 표시 패널의 불균일로 인해 균일하지 않게 된다. 예를 들어, 패널의 중앙부의 휘도가 가장 밝다.
불균일한 패널에 대하여 입력 화상 신호를 보정하기 위한 보정치들이 산출될 때, 종래에는, 불균일한 휘도를 균일하게 하기 위해, 직선 분포를 갖는 타겟 휘도, 즉, 패널의 수평 위치에 관계없이 균일한 타겟 휘도가 설정되었다.
이에 반해, 본 예에서는, 예를 들어, 도 1의 파선으로 나타낸 바와 같이, 패널의 중앙부에 정점이 위치되는 포물선 곡선 분포를 갖는 타겟 휘도 TG가 설정된다.
예를 들어, 도 1의 파선으로 나타낸 분포로서 타겟 휘도 TG를 설정함으로써, 저휘도 영역, 중휘도 영역 및 고휘도 영역 중 어느 것이든 적절하게 보정을 행할 수 있다.
도 27의 (b)에 대해 설명된 바와 같이, 보정치로서의 계조 값에서, 소정의 화소에 소정의 계조 V가 제공될 때의 실제의 휘도와 타겟 휘도 사이의 차분에 대응하는 ΔV가 획득된다. 부가적으로, (V+ΔV)는 보정치가 된다.
이것을 본 예에 적용시킴으로써, 예를 들어, 도 2의 (a) 및 (b)가 획득된다.
도 2의 (a)에서 파선으로 나타낸 바와 같이, 타겟 휘도 TG의 분포는 패널의 중앙부가 높고, 그의 주변부가 낮은 곡선 분포가 된다. 평면 위치에서의 패널 휘도 LP과, 그에 대응하는 타겟 휘도 TG 사이의 차분(예를 들어, 도면에서 화살표로 나타낸 차분)에 대응하는 계조 값, 즉, 화살표로 나타낸 휘도 차분에 대응하는 화상 신호 값의 차분이 ΔV가 된다.
이 경우, ●으로 나타낸 중앙부에서 차분은 0이고, 그 위치에서의 보정치는 ΔV=0이 된다. 한편, 주변부에서는, 패널 휘도 LP는 저하되지만, 타겟 휘도 TG가 곡선 분포를 갖기 때문에 휘도 값이 낮게 설정된다. 따라서, 각각의 위치의 휘도 차분은 부(negative)의 값(하향 화살표)이 된다.
이로 인해, 보정치 (V+ΔV)는 예를 들어, 도 2의 (b)의 실선 H로 나타낸 분포를 갖는다.
예를 들어, 960의 계조 값이 화소들에 제공될 수 있는 경우, 960 이하의 보정 후의 계조 값들이 분포된다.
우선, 도 28의 (b)를 참조하여 설명한 바와 같이, 보정치가 최대 계조 값(예를 들어, 1023)을 초과하면, 보정이 행해지지 않을 수 있다.
그러나, 본 예에서, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 보정치 (V+ΔV)는 최대 계조 값(1023)을 초과하지 않는다. 따라서, 수평 방향(X 방향)에서, 전 범위가 보정 가능 영역이 된다.
도 3의 (a) 내지 (f)는 저휘도, 중휘도 및 고휘도의 휘도 영역들을 도시한다.
도 3의 (a) 및 (b)는 소정의 저휘도 영역의 휘도 L1에 대응하는 계조 값이 모든 화소들에 제공되는 경우를 도시한다. 도 3의 (a)는 패널 휘도 LP1 및 휘도 L1에 대응하는 타겟 휘도 TG1을 도시한다. 이 경우, 보정치들은 도 3의 (b)의 실선 H1로 나타낸다.
도 3의 (c) 및 (d)는 소정의 중휘도 영역의 휘도 L2에 대응하는 계조 값이 모든 화소들에 제공되는 경우를 도시한다. 도 3의 (c)는 패널 휘도 LP2 및 휘도 L2에 대응하는 타겟 휘도 TG2를 도시한다. 이 경우, 보정치는 도 3의 (d)의 실선 H2로 나타낸다.
도 3의 (e) 및 (f)는 소정의 고휘도 영역의 휘도 L3에 대응하는 계조 값이 모든 화소들에 제공되는 경우를 도시한다. 도 3의 (e)는 패널 휘도 LP3 및 휘도 L3에 대응하는 타겟 휘도 TG3을 도시한다. 이 경우, 보정치는 도 3의 (f)의 실선 H3으로 나타낸다.
즉, 고휘도 영역에서도, 타겟 휘도 TG3이 패널의 수평 방향으로 곡선 분포를 갖도록 화소들에 대응하는 타겟 휘도가 설정되기 때문에, 보정치들이 최대 계조를 초과하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 수평 방향의 평면 위치에 관계없이 보정을 행할 수 있다.
부가적으로, 도 1, 도 2 및 도 3에서, 패널의 x 방향으로 본 타겟 휘도 분포는 곡선 분포가 되지만, 예를 들어, 도 4에서는, X 방향 및 Y 방향의 2차원으로 본 타겟 휘도 값들의 분포가 된다. 타겟 휘도의 분포는 X 방향 및 Y 방향으로 눈에 띄지 않는 기울기(gradient)를 갖는다.
본 예에서, 예를 들어, 상술된 바와 같이, 소정의 화상 신호 값에 대한 타겟 휘도 값으로서, 표시 패널의 각각의 평면 위치의 타겟 휘도 값 TG의 분포가 곡선 분포가 되도록, 표시 패널의 전면에서 균일하지 않은 타겟 휘도 값이 설정된다.
부가적으로, 1의 화상 신호 값이 표시 패널의 전면에 제공되는 경우에 표시 패널의 평면 위치에서 관측되는 휘도, 및 표시 패널의 각각의 평면 위치의 타겟 휘도 값을 사용하여, 표시 패널의 평면 위치들의 보정치들이 산출된다.
이에 의해, 산출된 보정치들은 최대 계조를 초과하지 않는다. 즉, 보정 불능한 영역이 제거된다.
부가적으로, 균일한 타겟 휘도는 종래와 같이 평면 위치에서 저휘도측으로 시프트되지 않기 때문에, 보정 후의 휘도는 전체적으로 낮아지지 않는다.
본 예에서, 타겟 휘도 값의 분포가 곡선이면, 소정의 특정 계조 값이 전체 화면에 균일하게 제공되는 경우, 화면 상의 보정 후의 화상의 휘도는 균일하지 않다.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 타겟 휘도 값의 분포가 설정되는 경우, 보정 후의 화상의 휘도는, 화면의 중앙부에서 높고, 주변부(특히, 네 모서리)로 향하여 휘도가 점점 저하된다. 즉, 보정 후에, 화면 평면 전체에서 균일한 휘도가 획득되지 않을 수 있다.
그러나, 휘도 분포는 인간의 시각의 장기간 진동 특성에 둔감하다. 이 경우, 불균일이 존재한다는 것을 인지하기 어렵다. 즉, 실제로, 적당한 불균일 보정이 달성된다.
부가적으로, 본 실시예에서, 인간의 시각의 특성으로서, 완만한 휘도 변화를 인지하기 어려운 특성이 주어지기 때문에, 타겟 휘도 값의 곡선 분포는 가능한 한 완만하다(smooth).
반대로, 인간의 눈이 미세한 범위에서 불균일 변화에 대하여 민감하지만, 넓은 범위에 걸친 패널 변화에 대하여는 둔감한 속성으로부터, 타겟 휘도의 분포 곡선이 결정된다.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 패널의 중심부가 정점으로 설정되고, 네 모서리에서의 휘도가 최대 15% 이하로 낮아지는 위로 볼록한 분포에 의해, 휘도 불균일을 인지하기 어렵다.
부가적으로, 도 1에 도시된 바와 같이 타겟 휘도의 분포 곡선이 패널 휘도 LP의 분포 라인보다 하회한다면, 소정의 평면 위치에서 산출된 보정치는 최대 계조를 초과하지 않고, 따라서 전 범위에 걸쳐 적당한 보정이 행해질 수 있다.
부가적으로, 타겟 휘도의 분포 곡선은 반드시 모든 위치에서 패널 휘도 LP의 분포 라인보다 하회할 필요는 없다.
즉, 패널 휘도 LP의 최대 휘도 값(예를 들어, 도 2의 (a)의 ●로 나타낸 휘도 값)을 초과하지 않는 범위에서 타겟 휘도 값이 분포되면, 보정치는 최대 계조 값 이상이 아니다.
그러나, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명된 예에서, 도 1로부터 알 수 있듯이, 패널 휘도 LP가 패널의 중앙부에서 높고, 휘도는 그의 주변부를 향하여 낮아지는 불균일이 발생한다. 패널 휘도 LP의 불균일은, X 방향(및 Y 방향)으로 볼 때 중심선에 대하여 실질적으로 대칭이다.
패널의 구조에 기인하는 평면 방향의 휘도 불균일로서, 일반적으로, 패널 휘도 분포는 중앙부에서 정점이고, 주변부로 향하여 저하된다. 이 경우, 타겟 휘도 값의 분포로서, 도 4에 도시된 바와 같이 휘도가 패널의 중앙부에서 높고, 주변부로 향하여 점차 낮아지는 곡선 분포가 적합하다.
그러나, 패널 휘도 LP의 분포는 상술된 분포와 상이할 수 있다.
예를 들어, 도 5의 (a)는 패널 휘도 LP의 분포의 다른 예를 도시한다. 이것은 중앙부의 정점에 대해 실질적으로 대칭은 아니다. 예를 들어, 패널 휘도 LP의 분포가 획득될 수 있다.
실제로, 패널 휘도 LP의 분포에 따라 타겟 휘도 값의 분포가 적절히 설정된다.
구체적으로, 1의 화상 신호 값이 표시 패널의 전면에 제공되는 경우에 관측되는 표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 휘도 값의 변화 곡선의 주파수를 감소시킴으로써 획득된 곡선으로 나타낸 곡선 분포가 되도록, 표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 임의의 1의 화상 신호 값의 타겟 휘도 값이 설정된다.
도 5의 (a)의 실선으로서 패널 휘도 LP의 곡선으로부터 저주파수 성분을 추출하여 획득된 커브로서, 타겟 휘도 TG의 분포 곡선은 파선으로 나타낸 바와 같이 X 방향으로만 설정된다. 즉, 패널 휘도 LP의 분포 곡선을 완만하게 함으로써 획득된 곡선은 타겟 휘도 TG의 분포 곡선으로 설정된다.
각각의 위치에서의 타겟 휘도 TG와 패널 휘도 LP 사이의 차분으로부터, 각각의 위치(각각의 화소)에 대한 보정치가 산출된다.
이 경우에도, 타겟 휘도 TG의 분포가 완만한 곡선 분포이면, 인간의 눈은 보정 후의 휘도 불균일을 감지할 수 없다.
부가적으로, 타겟 휘도의 분포 곡선이 패널 휘도 LP의 분포 곡선에 가까울 수록, 각각의 위치에서의 차분은 작다. 이것은 각각의 위치에서의 보정치가 작은 값이 된다는 것을 의미한다.
보정치가 작으면, 보정치를 나타내는 디지털 값으로서 비트 수가 작을 수 있다. 그 후, 후술하는 표시 장치에서, 보정치들을 저장하기 위한 테이블에 필요한 용량이 감소될 수 있다.
도 5의 (a)에서, 파선으로 나타낸 타겟 휘도 TG의 분포는 패널 휘도 LP의 최대 휘도 값(●으로 나타낸 휘도 값)을 초과하지 않는 범위에 있기 때문에, 보정치가 최대 계조 값 이상이 되는 것이 방지되어, 보정 불가능 영역은 발생하지 않는다.
타겟 휘도 TG의 분포는 패널 휘도 LP의 최대 휘도 값을 초과할 수 있다.
예를 들어, 도 5의 (b)는 다른 예를 도시한다. 이 경우, 타겟 휘도 TG의 분포의 일부(X 방향의 중앙부)는 패널 휘도 LP의 최대 휘도 값보다도 높다.
타겟 휘도 TG가 패널 휘도 LP보다 높은 위치에 있는 화소에 대한 보정치에서, ΔV는 정(positive)의 값이 된다. 즉, 보정치 (V+ΔV)는 화상 신호 값을 최대 계조 값으로 보정하기 위한 보정치가 된다.
그러나, 보정 후의 화상 신호 값(계조 값)이 표시 패널의 최대 계조 값을 초과하지 않는다면, 보정 불가능 영역은 발생하지 않는다.
결국, 보정 불가능 영역이 발생하는 것을 방지하기 위해, 보정 후의 계조 값이 최대 계조를 초과하지 않는 타겟 휘도 값의 분포가 설정된다.
실제, 타겟 설정 처리의 간소화 등을 위해, 상술된 바와 같이, 타겟 휘도 TG의 분포는 패널 휘도 LP의 최대 휘도 값을 초과하지 않는 범위에 있는 것이 바람직하다.
부가적으로, X축 방향으로 나타낸 도 1 및 도 5, 및 XY 평면으로 나타낸 도 4의 예에서, 화면 평면 방향으로 볼 때 전체적으로 분포가 만곡되어 있지만, 타겟 휘도 분포는 화면 평면 전체에서는 만곡되어 있지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 11 및 도 14에 도시된 바와 같이, 화면의 중앙부에 평탄한 분포가 존재하고, 그 주변부에 곡선 분포가 존재할 수 있다. 즉, 화면의 일부에 곡선 분포가 존재한다.
[2. 타겟 설정의 구체예]
다음으로, 타겟 휘도 값의 설정의 구체예가 설명된다.
우선, 도 4에 도시된 바와 같이 패널의 중심부가 정점으로 설정되고, 네 모서리의 휘도가 낮게 되어 있는 곡선 분포를 갖는 타겟 휘도 값이 설정된 경우에 대한 예를 도 6 및 도 7을 사용하여 설명한다.
도 4에서, 화면 평면의 X 방향 및 Y 방향이 도시되고, 화면의 수평 위치는 X 값으로서 -1.6 내지 1.6의 범위에 있다. 화면의 수직 위치는 Y 값으로서 -0.9 내지 0.9의 범위에 있다. 휘도 값의 높이는 XY 평면에 수직한 방향으로 "5" 내지 "10"의 값으로 나타낸다.
도 6은 소정의 계조 값에 대해 다음 수학식을 사용하여 X 및 Y 좌표 값들의 휘도 값들을 도시한다.
Ltarget=Ltop-A(x/x0)2-B(y/y0)2
부가적으로, 도 6은 횡방향을 X 좌표, 종방향을 Y 좌표로 나타낸 상태에서, X 좌표점 및 Y 좌표점의 휘도 값들을 도시한다.
Ltarget은 보정된 계조면에서의 타겟인 2차원 휘도 분포이다.
x는 패널의 X 방향 좌표이다.
y는 패널의 Y 방향 좌표이다.
Ltop은 면 내의 최고휘도이고, 예를 들어, 패널 중앙((X, Y)=(0, 0)의 좌표점)의 휘도와 일치하고 있어, 도 6에서는 "10"이다.
A, B, x0, y0 및 후술하는 수학식에서 사용되는 x1 및 y1은 상수들이다.
예를 들어, A=1, B=1, x0=1.6, y0=0.9의 상태에서, 수학식 1에 의해 획득된 각각의 좌표점의 타겟 휘도가 도 6에 도시된다.
수학식 1에 의해, 도 4에 도시된 곡선 분포를 갖는 타겟 휘도를 설정할 수 있다.
부가적으로, 다음의 수학식 2가 사용될 수 있다.
Ltarget=Ltop+A(cos(x/x0)-1)+B(cos(y/y0)-1)
이 경우의 각각의 좌표점의 타겟 휘도가 도 7에 도시된다. 수학식 1과는 다소 상이하지만, 수학식 2에 의해서도, 도 4에 도시된 곡선 분포를 갖는 타겟 휘도를 설정할 수 있다.
도 8은 타겟 휘도의 곡선 분포의 다른 예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 화면 평면 상에서, 타겟 휘도 값은 X 방향으로 만곡되어 있고, Y 방향으로는 평평하게(flush) 되어 있다.
이러한 곡선 분포를 형성하기 위해서는, 다음 수학식 3을 사용하여 각각의 좌표점의 타겟 휘도 값이 산출된다.
Ltarget=Ltop-A(x/x0)2
이 경우에 획득된 각각의 좌표점의 타겟 휘도가 도 9에 도시된다. 부가적으로, 상수 A=2 및 x0=1.6으로 설정된다.
타겟 휘도 값들은 Y 방향으로 동일 값이 되고, X 방향으로는 곡선 분포가 형성되도록 다른 값들이 된다.
부가적으로, 다음의 수학식 4가 사용될 수 있다.
Ltarget=Ltop+A(cos(x/x0)-1)
이 경우의 각각의 좌표점의 타겟 휘도가 도 10에 도시된다. 수학식 3과 다소 상이하지만, 수학식 4에 의해서라도, 도 8에 도시된 곡선 분포를 갖는 타겟 휘도를 설정할 수 있다.
도 11은 타겟 휘도의 곡선 분포의 다른 예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 화면의 네 모서리에서 휘도 값이 저하되도록 분포가 만곡되어 있지만, 화면 중앙의 사전결정된 범위는 타겟 휘도 값이 균일한 균일 분포 영역이 된다.
이러한 분포를 형성하기 위해, 예를 들어, 다음 수학식 5a 내지 5d를 사용하여 각각의 좌표점의 타겟 휘도 값이 산출된다.
|x| <x1 및 |y| <y1의 경우,
Ltarget= Ltop
|x|≥x1 및 |y|<y1의 경우,
Ltarget= Ltop+A((|x|-x1)/x0)2
|x|<x1 및 |y|≥y1의 경우,
Ltarget= Ltop+B((|y|-y1)/y0)2
|x|≥x1 및 |y|≥y1의 경우,
Ltarget= Ltop+A((|x|-x1)/x0)2+B((|y|-y1)/y0)2
이 경우, 상수 A=-1, 상수 B=-1, 상수 x0=x1=0.8, 상수 y0=y1=0.45를 사용하여 획득된 각각의 좌표점의 타겟 휘도가 도 12에 도시된다.
화면의 중앙부로서, X 좌표 값이 -0.8 <x <0.8 및 Y 좌표 값이 -0.45 <y <0
.4인 영역에서, 각각의 좌표의 타겟 휘도 값은 수학식 5a에 의해 10이 된다.
부가적으로, 화면의 좌우 영역들의 Y 방향에서 중앙부가 되는 영역은 수학식 5b를 사용한다. 즉, X 좌표 값이 x≤-0.8이고 Y 좌표 값이 -0.45 <y <0.45인 영역 및 X 좌표 값이 0.8≤x이고, Y 좌표 값이 -0.45 <y <0.45인 영역에서, 수학식 5b에 의해 각각의 좌표의 타겟 휘도 값이 획득된다.
X 방향의 화면의 상하 영역들에서 중앙부가 되는 영역은 수학식 5c를 사용한 다. 즉, X 좌표 값이 -0.8 <x <0.8이고, Y 좌표 값이 -0.45≥y인 영역 및 X 좌표 값이 -0.8 <x <0.8이고 Y 좌표 값이 y≥0.45인 영역은, 수학식 5c에 의해 각각의 좌표의 타겟 휘도 값이 획득된다.
화면의 네 모서리 영역들에서, 수학식 5d가 사용된다. 즉, 도 12의 굵은선으로 둘러싸인 다음 4개의 영역에서, 수학식 5d에 의해 각각의 좌표의 타겟 휘도 값이 획득된다.
X 좌표 값이 -0.8≥x이고 Y 좌표 값이 -0.45≥y인 영역(도 12의 좌측 상부 영역), X 좌표 값이 -0.8≥x이고 Y 좌표 값이 0.45≤y인 영역(도 12의 좌측 하부 영역), X 좌표 값이 0.8≤x이고 Y 좌표 값이 -0.45≥y인 영역(도 12의 우측 상부 영역) 및 X 좌표 값이 0.8≤x이고 Y 좌표 값이 0.45≤y인 영역(도 12의 우측 하부 영역)
도 12에 도시된 바와 같이 각각의 좌표점의 타겟 휘도가 설정되면, 타겟 휘도 분포는 도 11에 도시된 바와 같이 화면의 중앙부에서 균일하고, 중앙부 이외의 부분에서 만곡되어 있는 분포가 된다.
도 11에 도시된 분포를 형성하기 위해, 예를 들어, 다음 수학식 6a 내지 6d를 사용하여 각각의 좌표점의 타겟 휘도 값이 산출된다.
|x| <x1 및 |y|<y1의 경우,
Ltarget= Ltop
|x|≥x1 및 |y|<y1의 경우,
Ltarget= Ltop+A(cos((|x|-x1)/x0)-1)
|x|<x1 및 |y|≥y1의 경우,
Ltarget= Ltop+B(cos((|y|-y1)/y0)-1)
|x|≥x1 및 |y|≥y1의 경우,
Ltarget= Ltop+A(cos((|x|-x1)/x0)-1+B(cos((|y|-y1)/y0)-1
이 경우에 획득된 각각의 좌표점의 타겟 휘도는 도 13에 도시된다.
화면의 중앙부의 영역에서, 수학식 6a에 의해 각각의 좌표의 타겟 휘도 값은 10이 된다.
부가적으로, 화면의 좌우 영역들의 Y 방향에서 중앙부가 되는 영역에서, 수학식 6b에 의해 각각의 좌표의 타겟 휘도 값이 획득된다.
화면의 상하 영역들의 X 방향에서 중앙부가 되는 영역에서, 각각의 좌표의 타겟 휘도 값이 수학식 6c에 의해 획득된다.
화면의 네 모서리 영역들에서 수학식 6d가 사용된다. 즉, 도 13의 굵은선에 의해 둘러싸인 4개의 영역들에서, 수학식 6d에 의해 각각의 좌표의 타겟 휘도 값이 획득된다.
도 13에 도시된 바와 같이 각각의 좌표점의 타겟 휘도가 설정되는 경우에도, 타겟 휘도 분포는, 도 12와는 다소 상이하지만, 도 11에 도시된 바와 같이 주변부 에서만 만곡되어 있는 분포가 된다.
도 14는 타겟 휘도의 곡선 분포의 다른 예를 도시한다. 이것은, 타겟 휘도 값이 화면 평면에서 X 방향으로 만곡되고, Y 방향으로 평평하고, 화면의 중앙부에서 평평한 분포의 예이다.
이러한 분포를 형성하기 위해, 예를 들어, 다음 수학식 7a 및 7b를 사용하여 각각의 좌표점의 타겟 휘도 값이 산출된다.
|x|<x1의 경우,
Ltarget= Ltop
|x|≥x1의 경우,
Ltarget= Ltop-A((|x|-x1)/x0)2
이 경우에 획득된 상수 x0=x1=0.8을 사용하여 각각의 좌표점의 타겟 휘도가 도 15에 도시된다.
화면의 중앙부로서, X 좌표 값이 -0.8≤x≤0.8인 영역에서, 각각의 좌표의 타겟 휘도 값은 수학식 7a에 의해 10이 된다.
화면의 좌 영역의 X 좌표 값이 x<-0.8인 영역 및 우 영역의 X 좌표 값이 0.8 <x인 영역에서, 각각의 좌표의 타겟 휘도 값은 수학식 7b에 의해 획득된다.
도 15에 도시된 바와 같이 각각의 좌표점의 타겟 휘도가 설정되면, 타겟 휘 도 분포는 도 14에 도시된 바와 같이 화면의 중앙부에서 균일하고, 중앙부의 좌우측들에서 만곡되는 분포가 된다.
도 14에 도시된 분포를 형성하기 위해, 예를 들어, 다음 수학식 8a 및 8b를 사용하여 각각의 좌표점의 타겟 휘도 값이 산출될 수 있다.
|x|<x1의 경우,
Ltarget= Ltop
|x|≥x1의 경우,
Ltarget= Ltop+A(cos((|x|-x1)/x0)-1)
이 경우에 획득된 각각의 좌표점의 타겟 휘도가 도 16에 도시된다.
화면의 중앙부에서, 각각의 좌표의 타겟 휘도 값은 수학식 8a에 의해 10이 된다.
화면의 좌우 영역들에서, 각각의 좌표의 타겟 휘도 값은 수학식 8b에 의해 획득된다.
도 16에 도시된 바와 같이 각각의 좌표점의 타겟 휘도를 설정하기 위해, 타겟 휘도 분포는 도 15와 다소 상이하지만, 실질적으로 도 14에 도시된 분포가 된다.
상술된 예들에서, 도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이 전체 화면에서 곡선 분포가 되는 타겟 휘도 분포를 설정함으로써, 상술한 효과가 획득될 수 있다. 즉, 보정 불능한 영역을 발생시키지 않고, 전체 화면에서 사용자가 불균일을 감지하지 않도록 보정이 행해질 수 있다.
도 11 및 도 14의 예들에서, 화면 평면의 일부에 곡선 분포가 형성되고, 패널의 중앙부에 균일 분포 영역이 형성된다. 이 경우에도, 도 4 및 도 8과 마찬가지의 효과가 획득될 수 있다. 부가적으로, 사용자는 화면의 중앙부에 주목하기 때문에, 고화질의 관점에서, 중앙부에만 균일 분포가 형성되도록 타겟 휘도 값을 설정하여, 중앙부에서의 불균일 보정을 확실히 해결하는 것이 바람직하다.
타겟 휘도 설정을 위한 구체예로서 8개의 예들을 설명하였지만, 실제로 채용가능한 함수 연산예 또는 곡선 분포의 분포 형상으로서 복수의 예들이 고려될 수 있다. 본 예들은 단지 예일뿐이다.
실제로 제조된 각각의 패널에서, 원래의 휘도 불균일 상태는 상이하다. 따라서, 복수의 수학식들을 준비하고, 각각의 패널의 불균일을 측정한 결과에 따라 적절한 수학식을 선택하기 위한 방법이 고려될 수 있다.
[3. 실시예의 표시 장치]
곡선 분포의 타겟 휘도 값을 사용하여 산출된 보정치를 사용하여 보정을 행하는 표시 장치의 실시예를 설명한다.
도 17은 실시예의 표시 장치의 주요부들의 구성을 도시하는 블록도다. 이 표시 장치는, 텔레비전 수상기, 모니터 디스플레이 장치 및 각종 정보 장치의 표시 장치부에 적용할 수 있다.
화상 신호 처리부(2)는 입력 신호에 따라 화상 신호 처리를 행한다. 예를 들어, 텔레비전 수상기에서, 입력 신호는 수신 방송 신호가 되고, 화상 신호 처리부(2)는 수신 신호로부터 화상 신호를 추출하는 처리를 행한다. 화상 재생 장치에서, 입력 신호는 기록 매체로부터 판독된 신호이며, 화상 신호 처리부(2)는 화상 신호의 재생 처리를 행한다. 네트워크 장치에서, 화상 신호 처리부(2)는 네트워크 통신에 의해 획득된 입력 신호에 대하여, 통신 데이터 등의 디코드 처리를 행한다.
즉, 여기에서 나타낸 화상 신호 처리부(2)는 소정의 전송로로부터 수신된 화상 신호를 추출하여, 필요한 처리를 행하고, 예를 들어, RGB 화상 신호를 출력하는 부분이다.
화상 신호 처리부(2)로부터 출력된 R 신호, G 신호 및 B 신호를 포함하는 화상 신호는 불균일 보정부(3)에 공급된다. 불균일 보정부(3)는, 표시 패널(1)의 불균일 특성(휘도 불균일 및 색도 불균일)에 따른 보정 처리로서, R, G 및 B의 입력 화상 신호 값들에 대하여, 보정 연산에 의해 획들될 수 있는 보정된 화상 신호 값들을 출력한다. 상세하게는 후술한다.
타이밍 컨트롤러(4)는 사전결정된 타이밍에서 불균일 보정부(3)에 의해 보정된 RGB 화상 신호를 데이터 드라이버(5)에 송신하고, 사전결정된 게이트 드라이버(6)에 주사 타이밍을 송신한다.
표시 패널(1)은, 예를 들어, 유기 EL 디스플레이 패널, 액정 패널 등이고, 수평 방향(X 방향) 및 수직 방향(Y 방향)의 매트릭스 형상으로 화소 회로들에 의해 배열됨으로써 이루어진다. 게이트 드라이버(6)의 라인 주사 타이밍에서 데이터 드라이버(5)로부터 공급된 화상 신호 값에 의해, 1 라인 단위로 화소 회로들이 구동 되어 화상 표시를 행한다.
예를 들어, 표시 장치의 불균일 보정부(3)의 구성예가 도 18에 도시된다.
불균일 보정부(3)는 R 신호, G 신호 및 B 신호에 대응하여 화상 신호 값들의 불균일 보정을 행하는 회로 구성들을 포함한다.
R 신호에 대응하는 구성으로서, R LUT(룩업 테이블)부(11R), 보정 연산 회로(10R) 및 레지스터(12R)가 포함된다.
G 신호에 대응하는 구성으로서, G LUT부(11G), 보정 연산 회로(10G) 및 레지스터(12G)가 포함된다. B 신호에 대응하는 구성으로서, B LUT부(11B), 보정 연산 회로(10B) 및 레지스터(12B)가 포함된다.
예를 들어, D-RAM(Dynamic Random Access Memory) 또는 D-RAM의 일종인 SD-RAM(Synchronous DRAM)을 사용하여 R LUT부(11R), G LUT부(11G) 및 B LUT부(11B)가 준비된다.
본 예에서, R LUT부(11R), G LUT부(11G) 및 B LUT부(11B) 각각은, 도 19에 도시된 바와 같이 17개의 룩업 테이블 TB0, TB1,..., TB16을 포함한다.
도 20은 대표 입력값들으로서, 계조 값들 "0" 내지 "1023"을 등간격으로 분할하는 예를 도시하지만, 예를 들어, 도 19의 룩업 테이블들 TB0 내지 TB16은, 등간격으로 분할된 대표 입력값들에 대응한다.
그 후, 룩업 테이블 TB0는, 계조 값 "0"에 대응하는 테이블 메모리가 되고, 룩업 테이블 TB1은 계조 값 "64"에 대응하는 테이블 메모리가 되며, 룩업 테이블 TB16은 계조 값 "1023"에 대응하는 테이블 메모리가 된다.
룩업 테이블들 TB0 내지 TB16에는, 표시 패널의 XY 방향의 화소들에 대응하는 보정 연산 값들이 대표 입력값들에 따라 저장된다.
도 18에 도시된 레지스터들 12R, 12G 및 12B에, R LUT부(11R), G LUT부(11G) 및 B LUT부(11B)의 룩업 테이블들 TB0 내지 TB16의 대표 입력값들이 저장된다.
예를 들어, 룩업 테이블들 TB0 내지 TB16의 대표 입력값들로서 도 20에 도시된 바와 같이 "0", "64", "128" 및 "1023"의 값들이 저장된다.
도 19에 도시된 바와 같이 룩업 테이블 TB의 수 또는 대표 입력값들이 R LUT부(11R), G LUT부(11G) 및 B LUT부(11B)에서 동일하면, 레지스터들 12R, 12G 및 12B는 R, G 및 B에 대응하여 구비되지 않을 수 있고, 1개의 레지스터가 R, G 및 B에 공통으로 사용될 수 있다. 룩업 테이블들 TB의 수 또는 대표 입력값들이 각각의 색마다 상이한 경우, 레지스터들 12R, 12G 및 12B는 R, G 및 B에 대응하여 구비되는 것이 바람직하다.
R LUT부(11R), G LUT부(11G) 및 B LUT부(11B)의 룩업 테이블들 TB0 내지 TB16의 보정치들은 도 1 내지 도 5(구체예들로서 도 6 내지 도 16)을 사용하여 설명한 바와 같이 산출된다.
보정치들은 예를 들어, 표시 장치의 제조 단계에서, 컴퓨터 시스템 등을 사용하여 산출되고, 산출된 보정치들은 룩업 테이블들 TB0 내지 TB16에 저장된다.
도 21은 표시 장치(1)의 제조 단계에서 행해지는 보정치 산출 처리를 도시한다.
우선, 스텝 F101에서, 각각의 대표 입력값의 패널 휘도 LP가 측정된다.
예를 들어, R LUT부(11R)의 대표 입력값 "960"의 룩업 테이블 TB15의 보정치의 산출에 대하여, 계조 값 "960"의 R 신호가 표시 패널(1)의 모든 R 화소들에 공급된다. 이 상태에서, 평면 방향의 패널 휘도가 측정되고, 측정 값은 컴퓨터 시스템에 입력된다.
이러한 측정은 R LUT부(11R)의 대표 입력값들 "0" 내지 "1023"의 룩업 테이블들 TB0 내지 TB16에 대응하는 측정으로서 행해진다.
부가적으로, G LUT부(11G) 및 B LUT부(11B)의 룩업 테이블들 TB0 내지 TB16에 대응하여, 평면 방향의 패널 휘도의 측정이 행해지고, 측정 값들이 컴퓨터 시스템에 입력된다.
계속해서 스텝 F102에서, 패널 휘도의 측정 결과로부터, 타겟 휘도 값들의 설정이 행해진다.
예를 들어, R LUT부(11R)의 대표 입력값 "960"의 룩업 테이블 TB15의 보정치 의 산출에 대하여, 스텝 F101의 처리에서, 계조 값 "960"의 R 신호가 표시 패널(1)의 모든 R 화소들에 공급되는 상태에서 평면 방향의 패널 휘도의 측정 값이 획득될 수 있다. 이것은, 도 1에 도시된 패널 휘도 LP의 분포 곡선에 도시된 정보이다.
따라서, 그 분포가 설정된 타겟 휘도 TG는 분포 곡선에 따라 설정된다.
예를 들어, 패널 휘도 LP의 최대치보다도 낮은 범위에서 분포되는 도 1의 파선으로 나타낸 곡선 분포로, 각각의 평면 위치의 타겟 휘도 값이 설정된다. 선택적으로, 도 5의 (a) 또는 (b)에 도시된 바와 같이, 타겟 휘도 TG의 분포가 설정되고, 각각의 평면 위치의 타겟 휘도 값이 설정된다.
이러한 타겟 휘도 설정은 R LUT부(11R), G LUT부(11G) 및 B LUT부(11B)의 룩업 테이블 TB0 내지 TB16에 대응하여 행해진다.
스텝 F103에서, R LUT부(11R), G LUT부(11G) 및 B LUT부(11B)의 룩업 테이블들 TB0 내지 TB16에 저장된 보정치들이 산출된다.
예를 들어, R LUT부(11R)의 대표 입력값 "960"의 룩업 테이블 TB15의 보정치의 산출에 대하여, 스텝 F101에서 획득된, 계조 값 "960"의 R 신호 값이 모든 R 화소들에 제공될 때의 각각의 평면 위치에서의 패널 휘도 LP, 및 스텝 F102에서 설정된 각각의 평면 위치에서의 타겟 휘도 TG를 사용하여 각각의 평면 위치에서의 차분이 획득된다. 각각의 평면 위치에서의 차분에 따른 계조 값 ΔV가 획득되어, 보정치로서 (V+ΔV)가 설정된다.
R LUT부(11R), G LUT부(11G) 및 B LUT부(11B)의 룩업 테이블들 TB0 내지 TB16에 대응하여 보정치들의 산출이 행해진다.
스텝 F104에서, 산출된 보정치들은 R LUT부(11R), G LUT부(11G) 및 B LUT부(11B)의 룩업 테이블들 TB0 내지 TB16에 기입된다.
상술된 처리에서, 보정치들은 R LUT부(11R), G LUT부(11G) 및 B LUT부(11B)의 룩업 테이블들 TB0 내지 TB16에 저장되지만, 상술된 바와 같이 보정치들은 최대 계조를 초과하지 않고, 보정 불가능 영역은 발생하지 않는다. 보정 이후, 인간의 시각 특성에 의해 불균일이 인식되지 않도록 보정치들이 획득된다.
대표 입력값들에 대응하는 보정치들은 R LUT부(11R), G LUT부(11G) 및 B LUT부(11B)의 룩업 테이블들 TB0 내지 TB16에 저장되어 있을 뿐이다.
불균일 보정부(3)에 입력된 화상 신호 값으로서, 대표 입력값들 이외의 값들이 존재한다.
입력된 화상 신호 값들이 대표 입력값들이 아닌 계조 값들인 경우, 그 전후의 계조 값들의 룩업 테이블들에 저장된 보정치들을 사용하여 보간 연산이 행해진다.
예를 들어, 선형 보간 연산에 의해 보정치들이 획득된다. 이것은 도 22의 (a) 및 (b)를 참조하여 설명한다.
도 22의 (b)는 소정의 LUT부(11)에 저장된 n개의 룩업 테이블들 TB1, TB2, ..., TB(n)을 도시한다. 예를 들어, R LUT부(11R)는 룩업 테이블들 TB0 내지 TB16에 대응한다.
도 22의 (a)에서, 횡축은 입력 계조 값, 종축은 보정된 출력 계조 값을 나타낸다.
현재, 입력 화상 신호의 계조 값은 Zin이며, 이 경우의 입력 계조 값 Zin의 룩업 테이블은 준비되어 있지 않다.
입력 계조 값 Zin은 도 22의 (b)의 룩업 테이블들 TB(m)과 TB(m-1)의 입력 계조 값들 사이의 값이다.
즉, 룩업 테이블 TB(m)이 대응하는 입력 계조 값이 Zin2U이고, 룩업 테이블TB(m-1)이 대응하는 입력 계조 값이 Zin2L일 때, 도 22의 (a)에 도시된 바와 같이, 입력 계조 값 Zin은 대표 입력값들인 계조 값들 Zin2L과 Zin2U 사이에 존재한다.
여기에서, 룩업 테이블들 TB(m) 및 TB(m-1)로부터 판독된 보정치들은 Zout2U 및 Zout2L이다. 그 후, 보정 연산 회로(101)에서, 보정된 출력 계조 값 Zout를 획득하기 위해, 다음 연산이 행해진다.
Zout={Zout2U×(Zin-Zin2L)+Zout2L×(Zin2U-Zin)}/(Zin2U-Zin2L)
보간 연산을 포함하는 보정 연산을 행하는 보정 연산부들(10R, 10G 및 10B) 각각은, 도 23에 도시된 연산 회로 구성을 포함한다. 즉, 도 23에 도시된 바와 같이, 감산기들(110, 111 및 115), 승산기들(112 및 113), 가산기(114) 및 제산기(116)가 포함된다.
보정 연산 회로(10R)는, R 신호로서 화상 신호 값(입력 계조 값) Zin이 입력되면, R LUT부(11R)로부터 화상 신호 값 Zin에 대응하는 2개의 룩업 테이블들로부터 보정 연산 값을 판독하고, 레지스터(12R)로부터 2개의 룩업 테이블들의 대표 입력값들을 판독하며, 이들 값들을 사용하여 보정치로서 화상 신호 값(출력 계조 값) Zout를 산출하여 출력한다.
마찬가지로, 보정 연산 회로(10G)는, G 신호로서의 화상 신호 값 Zin, G LUT부(11G)로부터 판독된 값 및 레지스터(12G)로부터 판독된 값을 사용하여 보정치로서 화상 신호 값 Zout을 산출하여 출력한다.
마찬가지로, 보정 연산 회로(10B)는, B 신호로서의 화상 신호 값 Zin, B LUT부(11B)로부터 판독된 값 및 레지스터(12B)로부터 판독된 값을 사용하여 보정치로서 화상 신호 값 Zout을 산출하여 출력한다.
감산기(110)는 입력 계조 값 Zin으로부터 룩업 테이블 TB(m-1)의 입력 계조 값(Z 좌표 값으로서의 대표 입력값) Zin2L을 감산한다(Zin-Zin2L).
감산기(111)는 룩업 테이블 TB(m)의 입력 계조 값(Z 좌표 값으로서의 대표 입력값) Zin2U로부터 입력 계조 값 Zin을 감산한다(Zin2U-Zin).
승산기(112)는 감산기(110)의 출력(Zin-Zin2L)과 룩업테이블 TB(m)의 보정치(출력 계조 값) Zout2U를 승산한다(Zout2U×(Zin-Zin2L)).
승산기(113)는 감산기(111)의 출력 (Zin2U-Zin)과 룩업 테이블 TB(m-1)의 보정치(출력 계조 값) Zout2L을 승산한다(Zout2L×(Zin2U-Zin)).
가산기(114)는 승산기들(112 및 113)의 출력들을 가산한다(((Zout2U×(Zin-Zin2L)+(Zout2L×(Zin2U-Zin))).
감산기(115)는 룩업 테이블 TB(m)의 입력 계조 값(Z 좌표 값) Zin2U로부터 룩업 테이블 TB(m-1)의 입력 계조 값(Z 좌표 값) Zin2L을 감산한다(Zin2U-Zin2L).
제산기(116)는 가산기(114)의 출력을 감산기(115)의 출력으로 제산한다. 제산기(116)의 출력은 수학식 9의 결과가 된다.
즉, 입력 계조 값이 대표 입력값이 아니면, 상술된 바와 같이 보정된 출력 계조 값은 보간 연산에 의해 획득될 수 있다.
입력 계조 값이 대표 입력값인 경우에도, 그것은 그대로 도 23의 연산 회로에 의해 처리된다. 예를 들어, 입력 계조 값 Zin이 대표 입력값 Zin2L인 경우, 수학식 9는 Zout={Zout2U×0+Zout2L×(Zin2U-Zin2L)}/(Zin2U-Zin2L)=Zout2L이 된다. 즉, 대표 입력값 Zin2L의 룩업 테이블 TB(m-1)로부터 판독된 보정치 Zout2L은 그대로 출력 계조 값이 된다.
부가적으로, 예를 들어, 입력 계조 값 Zin이 대표 입력값 Zin2U인 경우, 수학식 9는 Zout={Zout2U×(Zin2U-Zin2L)+Zout2L×0}/(Zin2U-Zin2L)=Zout2U가 된다. 즉, 대표 입력값 Zin2U의 룩업 테이블 TB(m)로부터 판독된 보정치 Zout2U는 그대로 출력 계조 값이 된다.
따라서, 보정 연산 회로들(10R, 10G 및 10B)에 의해, 보정된 R 출력, G 출력 및 B 출력이 획득될 수 있다.
상술된 바와 같이 보정치를 설정함으로써, 출력 계조 값으로서의 보정된 R 출력, G 출력 및 B 출력에 기초하여 표시 패널(1)의 표시 동작이 행해지는 경우, 패널의 휘도 불균일 또는 색도 불균일이 인식되지 않도록 표시를 행할 수 있다.
부가적으로, 특히, 고휘도 영역에서, 조정 후의 휘도는 저하되지 않는다.
본 발명의 실시예들이 설명되었지만, 본 발명은 상술된 실시예들에 한정되는 것은 아니고, 상술된 예들에 부가하여 다양한 변형예들이 사용될 수 있다.
예를 들어, 상술된 예들에서 룩업 테이블에 보정치 (V+ΔV)가 저장되지만, 보정치는 ΔV로서 저장될 수 있고, 보정 연산 회로들(10R, 10G 및 10B)은 보정치 ΔV를 사용하여 (V+ΔV)의 연산을 행할 수 있다. 이 경우, 도 21의 보정치 산출 처리로서, 스텝 F103에서 ΔV로서 보정치가 획득되어, 스텝 F104에서 룩업 테이블에 기입된다.
본원은 2008년 11월 25일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2008-299714호에 기재된 바와 관련된 요지를 포함하며, 그 전체 내용은 본원에 참조로서 포함된다.
다양한 변형, 조합, 서브 조합 및 변경이 첨부된 특허청구범위 및 그 균등물의 범위 내에 있는 한, 다양한 변형, 조합, 서브 조합 및 변경은 설계 요건 및 다른 요소들에 따라 발생할 수 있다는 것을 본 기술분야의 당업자들이라면 이해해야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보정치를 산출하기 위한 타겟 휘도 값들의 분포를 나타내는 도면이다.
도 2의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 보정치 산출을 나타내는 도면들이다.
도 3의 (a) 내지 (f)는 본 발명의 실시예에 따른 보정치 산출을 나타내는 도면들이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 패널 평면 상의 타겟 휘도 값의 분포를 나타내는 도면들다.
도 5의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 타겟 휘도 값들의 다른 분포예를 나타내는 도면들이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 타겟 휘도를 설정하는 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 타겟 휘도를 설정하는 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 타겟 휘도 값들의 분포예를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 타겟 휘도를 설정하는 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 타겟 휘도를 설정하는 예를 나타내는 도면 이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 타겟 휘도 값들의 분포예를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 타겟 휘도를 설정하는 예를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 타겟 휘도를 설정하는 예를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 타겟 휘도 값들의 분포예를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 타겟 휘도를 설정하는 예를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 타겟 휘도를 설정하는 예를 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 불균일 보정부의 블록도이다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 룩업 테이블을 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 룩업 테이블의 대표 입력값을 나타내는 도면이다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 보정치 설정 처리의 흐름도이다.
도 22의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 보정 연산에서의 선형 보간 을 나타내는 도면이다.
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 불균일 보정부의 보정 연산 회로의 회로도이다.
도 24는 불균일 보정을 위한 2D 맵의 설명도이다.
도 25는 보정 테이블의 입력값과 보정치 사이의 관계를 나타내는 도면이다.
도 26은 보정을 위한 구성을 나타내는 도면이다.
도 27의 (a) 및 (b)는 종래의 타겟 휘도 값 및 보정치 산출을 나타내는 도면들이다.
도 28의 (a) 및 (b)는 종래의 보정 불가능 영역을 나타내는 도면들이다.
도 29의 (a) 내지 (f)는 종래의 고휘도 영역에서의 보정 불가능 영역의 발생을 나타내는 도면들이다.
도 30은 패널 평면에서 본 보정 불가능 영역에 대한 설명도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 표시 패널
3: 불균일 보정부
10, 10R, 10G, 10B: 보정 연산 회로
11R: R용 LUT부
11G: G용 LUT부
11B: B용 LUT부
12, 12R, 12G, 12B: 레지스터
TB0 내지 TB16: 룩업 테이블

Claims (9)

  1. 표시 패널에 공급되는 화상 신호에 대하여 신호 값 보정이 행해질 때 사용되는 보정치를 산출하는 방법으로서,
    상기 표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 타겟 휘도 값의 분포의 적어도 일부가 곡선(curved) 분포가 되도록, 1의 화상 신호 값의 타겟 휘도 값으로서, 상기 표시 패널의 전면에서 균일하지 않은 타겟 휘도 값을 설정하는 단계; 및
    1의 화상 신호 값이 상기 표시 패널의 상기 전면에 제공되는 경우에 상기 표시 패널의 각각의 평면 위치에서 관측되는 휘도 및 상기 표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 상기 타겟 휘도 값을 사용하여, 상기 표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 보정치를 산출하는 단계
    를 포함하는, 보정치 산출 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 표시 패널의 최소 계조 값 내지 최대 계조 값에서 선정된 복수의 대표값 각각은 1의 화상 신호 값이 되고, 상기 표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 상기 보정치는 각각의 대표값으로서의 상기 화상 신호 값에 대응하여 산출되는, 보정치 산출 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 1의 화상 신호 값의 상기 타겟 휘도 값은, 1의 화상 신호 값이 상기 표시 패널의 전면에 제공되는 경우 관측되는 최대 휘도 값을 초과하지 않는 범위에서 분포되도록 설정되는, 보정치 산출 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 1의 화상 신호 값의 상기 타겟 휘도 값의 분포는, 상기 패널의 네 모서리 부분들이 상기 패널의 중앙부에 비해 낮은 휘도 값을 갖는 곡선 분포가 되는, 보정치 산출 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 1의 화상 신호 값의 상기 타겟 휘도 값의 분포는, 상기 패널의 좌측 부분 및 우측 부분이 상기 패널의 중앙부에 비해 낮은 휘도 값을 갖는 곡선 분포가 되는, 보정치 산출 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 1의 화상 신호 값의 상기 타겟 휘도 값의 분포는, 상기 패널의 중앙부에서 상기 타겟 휘도 값이 균일한 균일 분포 영역을 갖고, 상기 패널의 중앙부 이외의 부분에서 곡선 분포를 갖는, 보정치 산출 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 1의 화상 신호 값의 상기 타겟 휘도 값의 분포는, 1의 화상 신호 값이 상기 표시 패널의 상기 전면에 제공되는 경우에 관측되는 상기 표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 휘도 값의 변화 곡선의 주파수를 감소시킴으로써 획득된 곡선으로 나타낸 곡선 분포가 되도록 설정되는, 보정치 산출 방법.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 1의 화상 신호 값의 상기 타겟 휘도 값은, 상기 보정치를 사용한 보정 후의 화상 신호 값이, 상기 표시 패널의 최대 계조 값을 초과하지 않는 범위에서 설정되는, 보정치 산출 방법.
  9. 표시 장치로서,
    공급된 화상 신호에 의해 표시 패널 상에 화상 표시를 행하는 표시부;
    화상 신호 값으로서 복수의 대표 값들에 각각 대응하는 복수의 참조 테이블들을 갖는 메모리 테이블부 - 상기 참조 테이블들 각각은 상기 표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 보정치를 미리 저장함 - ; 및
    입력 화상 신호 값 및 상기 메모리 테이블부에서의 상기 입력 화상 신호 값에 대응하는 참조 테이블로부터 판독된 상기 보정치를 사용하는 연산에 의해, 상기 표시 패널에 공급되는 상기 화상 신호로서 보정된 화상 신호 값을 산출하는 보정 연산부
    를 포함하고,
    각각의 상기 참조 테이블들에 저장된 상기 보정치는, 상기 표시 패널의 각각의 평면 위치에서의 타겟 휘도 값의 분포의 적어도 일부가 곡선 분포가 되도록 상기 표시 패널의 전면에서 균일하지 않은 타겟 휘도 값이 1의 화상 신호 값의 타겟 휘도 값으로서 설정된 후, 1의 화상 신호 값이 상기 표시 패널의 전면에 제공되는 경우 상기 표시 패널의 각각의 평면 위치에서 관측되는 휘도 및 상기 표시 패널의 각각의 패널 위치에 대한 상기 타겟 휘도 값을 사용하여 상기 표시 패널의 각각의 평면 위치에서 산출되는, 표시 장치.
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