JP2001238227A - 画像表示装置と階調補正データ作成方法 - Google Patents
画像表示装置と階調補正データ作成方法Info
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/64—Circuits for processing colour signals
- H04N9/73—Colour balance circuits, e.g. white balance circuits or colour temperature control
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- Processing Of Color Television Signals (AREA)
- Picture Signal Circuits (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 画像表示装置の階調補正をルックアップテー
ブルを使用して行う時のデータの作成方法を提供する。 【解決手段】 各色の画像データはホワイトバランスが
取れるようなデータが格納されるルックアップテーブル
２１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）によって液晶パネルのＶーＴ特性を
含めてホワイトバランスがとれるような階調データが変
換される。そして、データはＤ／Ａ変換部２２（Ｒ、
Ｇ、Ｂ）に供給され、さらに液晶駆動回路２３（Ｒ、
Ｇ、Ｂ）を介して液晶パネル２４（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に供給
される。ルックアップテーブルには、予め各表示装置毎
に測定した各色の輝度比率、コントラスト比から設定さ
れるダイナミックレンジ内のγ補正データが書き込ま
れ、γ補正データが全て有効に利用できるようにする。
ブルを使用して行う時のデータの作成方法を提供する。 【解決手段】 各色の画像データはホワイトバランスが
取れるようなデータが格納されるルックアップテーブル
２１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）によって液晶パネルのＶーＴ特性を
含めてホワイトバランスがとれるような階調データが変
換される。そして、データはＤ／Ａ変換部２２（Ｒ、
Ｇ、Ｂ）に供給され、さらに液晶駆動回路２３（Ｒ、
Ｇ、Ｂ）を介して液晶パネル２４（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に供給
される。ルックアップテーブルには、予め各表示装置毎
に測定した各色の輝度比率、コントラスト比から設定さ
れるダイナミックレンジ内のγ補正データが書き込ま
れ、γ補正データが全て有効に利用できるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は画像表示装置に係わ
り、特に、ディスプレイ、プロジェクタ等の画像表示に
おいて、ホワイトバランス調整やガンマ補正等の非線形
処理を行う際にルックアップテーブルを使用して好適な
表示画像を得ることができる画像表示装置と、ルックア
ップテーブルに補正データを格納する際のデータ作成方
法に関するものである。
り、特に、ディスプレイ、プロジェクタ等の画像表示に
おいて、ホワイトバランス調整やガンマ補正等の非線形
処理を行う際にルックアップテーブルを使用して好適な
表示画像を得ることができる画像表示装置と、ルックア
ップテーブルに補正データを格納する際のデータ作成方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常のテレビジョン放送によって放映さ
れている画像の映像信号は、陰極線菅のＩＴ（電流ー輝
度）特性に合致するようなγ補正をかけて送出されてい
る。したがって、このような映像信号を陰極線菅（ＣＲ
Ｔ）以外の表示デバイスによって画像表示する際は、そ
の表示デバイスの電気ー光変換特性に沿う階調補正（以
下、γ補正という）を行う必要がある。
れている画像の映像信号は、陰極線菅のＩＴ（電流ー輝
度）特性に合致するようなγ補正をかけて送出されてい
る。したがって、このような映像信号を陰極線菅（ＣＲ
Ｔ）以外の表示デバイスによって画像表示する際は、そ
の表示デバイスの電気ー光変換特性に沿う階調補正（以
下、γ補正という）を行う必要がある。
【０００３】図５は液晶パネルを表示素子とするような
場合に、かかるγ補正を４象限の平面で示した説明図で
あって、テレビ方式の映像信号の場合は、図５（ａ）に
示すように元の映像信号はγが（１／２．２）乗となる
曲線によって低い方のレベルが伸張され、高い方のレベ
ルが圧縮されて送信される。そして、図５（ｃ）に示す
ような液晶パネルのＶ−Ｔ特性を介して、元の信号に対
する表示画面の輝度の関係が図５（ｂ）に示すように元
の信号に対してリニヤになるように、液晶パネルのＶ−
Ｔ特性を考慮した映像信号のγ補正が必要になる。図５
（ｄ）はγ補正特性の一例を示している。受信した入力
信号はこのようなγ補正の変換がなされ、この補正され
た信号が液晶パネルのドライブ信号となるようにしてい
る。
場合に、かかるγ補正を４象限の平面で示した説明図で
あって、テレビ方式の映像信号の場合は、図５（ａ）に
示すように元の映像信号はγが（１／２．２）乗となる
曲線によって低い方のレベルが伸張され、高い方のレベ
ルが圧縮されて送信される。そして、図５（ｃ）に示す
ような液晶パネルのＶ−Ｔ特性を介して、元の信号に対
する表示画面の輝度の関係が図５（ｂ）に示すように元
の信号に対してリニヤになるように、液晶パネルのＶ−
Ｔ特性を考慮した映像信号のγ補正が必要になる。図５
（ｄ）はγ補正特性の一例を示している。受信した入力
信号はこのようなγ補正の変換がなされ、この補正され
た信号が液晶パネルのドライブ信号となるようにしてい
る。
【０００４】このようなγ補正をかけると液晶の輝度
は、当初作成された元の映像信号のレベルと合致するよ
うに信号処理を行うことができ、原画像のコントラスト
を正確に再現することができる。また、カラー画面の場
合でもこのようなγ補正を各３原色について個別にかけ
ることにより、原画像の色相を忠実に再現し、かつ、色
温度の設定やホワイトバランスの調整もγ補正値を調整
することによって達成することができる。
は、当初作成された元の映像信号のレベルと合致するよ
うに信号処理を行うことができ、原画像のコントラスト
を正確に再現することができる。また、カラー画面の場
合でもこのようなγ補正を各３原色について個別にかけ
ることにより、原画像の色相を忠実に再現し、かつ、色
温度の設定やホワイトバランスの調整もγ補正値を調整
することによって達成することができる。
【０００５】液晶表示パネルを使用した場合、γ補正は
非直線性のＳ字カーブであり、例えばアナログ信号の場
合は折れ線回路を通すことによって近似させることがで
きる。しかしながら、近年はより忠実な階調を表現する
ために、例えば図６に示すような信号処理によって、デ
ジタル化された８ビットのカラー映像信号のＲ（赤）、
Ｇ（緑）、Ｂ（青）（アナログ信号の場合はＡ／Ｄ変換
器でデジタル化された信号）を、予め各色毎にγ補正デ
ータが格納されているルックアップテーブル（メモリ）
１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂに供給することによって、γ補
正された階調のデジタル信号を読み出し、この信号をＤ
／Ａ変換器１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂによってアナログ信
号に変換し、液晶駆動回路１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂを介
して、各色の液晶パネル１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ等にド
ライブ信号として供給することが行われている。
非直線性のＳ字カーブであり、例えばアナログ信号の場
合は折れ線回路を通すことによって近似させることがで
きる。しかしながら、近年はより忠実な階調を表現する
ために、例えば図６に示すような信号処理によって、デ
ジタル化された８ビットのカラー映像信号のＲ（赤）、
Ｇ（緑）、Ｂ（青）（アナログ信号の場合はＡ／Ｄ変換
器でデジタル化された信号）を、予め各色毎にγ補正デ
ータが格納されているルックアップテーブル（メモリ）
１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂに供給することによって、γ補
正された階調のデジタル信号を読み出し、この信号をＤ
／Ａ変換器１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂによってアナログ信
号に変換し、液晶駆動回路１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂを介
して、各色の液晶パネル１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ等にド
ライブ信号として供給することが行われている。
【０００６】上記したような信号処理回路におけるγ補
正の例を図７に示す。この図において予め格納されてい
るγ補正データのカーブγＲ、γＧ、γＢは、ルックア
ップテーブルに入力された映像信号の階調データ、例え
ば８ビット（０〜２５６）を縦軸の出力データとして読
み出すものであり、その結果、前記したあらかじめγ補
正がかけられている送信側の各色信号の階調レベルを、
液晶のＶ−Ｔドライブ特性のカーブＶＴｒ、ＶＴｇ、Ｖ
Ｔｂを含めて補正した信号として出力することができ
る。
正の例を図７に示す。この図において予め格納されてい
るγ補正データのカーブγＲ、γＧ、γＢは、ルックア
ップテーブルに入力された映像信号の階調データ、例え
ば８ビット（０〜２５６）を縦軸の出力データとして読
み出すものであり、その結果、前記したあらかじめγ補
正がかけられている送信側の各色信号の階調レベルを、
液晶のＶ−Ｔドライブ特性のカーブＶＴｒ、ＶＴｇ、Ｖ
Ｔｂを含めて補正した信号として出力することができ
る。
【０００７】そして、最終的にホワイトバランス調整を
行うことになるが、ルックアップテーブル内のデジタル
信号処理で振幅とオフセットを調整するのみでは、液晶
素子の光学的なバラツキをγ補正された各色の信号で白
色とするためのレンジが制約されるため、各色毎に不必
要となる信号レベルがカットされ、図７のようにホワイ
トバランス調整後に利用されるγ補正されたＲ色の場合
は、２０〜１００％の範囲であり、Ｇ色の場合は８〜８
０％の範囲にとなる。又、Ｂ色の場合は０〜９５％の範
囲の出力信号レベルがホワイトバランス調整後の信号利
用範囲となることを示している。すなわち、ルックアッ
プテーブルに格納されているγ補正カーブのＲａ、Ｇ
ａ、Ｂａの範囲のデータのみがγ補正のデ−タとして有
効に使用され、他のデータは利用されていない。
行うことになるが、ルックアップテーブル内のデジタル
信号処理で振幅とオフセットを調整するのみでは、液晶
素子の光学的なバラツキをγ補正された各色の信号で白
色とするためのレンジが制約されるため、各色毎に不必
要となる信号レベルがカットされ、図７のようにホワイ
トバランス調整後に利用されるγ補正されたＲ色の場合
は、２０〜１００％の範囲であり、Ｇ色の場合は８〜８
０％の範囲にとなる。又、Ｂ色の場合は０〜９５％の範
囲の出力信号レベルがホワイトバランス調整後の信号利
用範囲となることを示している。すなわち、ルックアッ
プテーブルに格納されているγ補正カーブのＲａ、Ｇ
ａ、Ｂａの範囲のデータのみがγ補正のデ−タとして有
効に使用され、他のデータは利用されていない。
【０００８】特に、Ｂ色は透過型の液晶パネルの場合は
コントラスト比が他の色よりは悪い。例えば一般的にＲ
色は液晶パネル上では６００：１位、Ｇ色は５００：１
位であるが、Ｂ色はドライブ電圧が最大となる場合でも
減光率が悪く、パネルを通過する光（漏れ光）が残るた
め、コントラスト比は４００：１位になる。このため、
黒色の部分で青が浮くことになる。そこで、青色の最低
限の輝度に対して他の色を加色し、黒が浮いた状態でホ
ワイトバランスを取ることが必要になり、この青色のダ
イナミックレンジに他の色のダイナミックレンジを合わ
せると、図７に示したようにＲ色、Ｇ色のドライブ電圧
の上限、及び下限の部分がホワイトバランス調整後の利
用範囲から外れる。つまり、ホワイトバランス調整後の
利用範囲は、Ｒ，Ｇ，Ｂ色の輝度比が一定、例えば
［Ｒ：Ｇ：Ｂ≒２２：６８：１０］の値となり得る場合
の最大、最小の範囲内となり、これから白側の、Ｒ、
Ｇ、Ｂ色の輝度比率によって上限が決められ、黒側の
Ｒ，Ｇ，Ｂ色の輝度比率、すなわち、白側×（１／各色
のコントラスト）で各色の黒側の利用範囲が決まること
になる。
コントラスト比が他の色よりは悪い。例えば一般的にＲ
色は液晶パネル上では６００：１位、Ｇ色は５００：１
位であるが、Ｂ色はドライブ電圧が最大となる場合でも
減光率が悪く、パネルを通過する光（漏れ光）が残るた
め、コントラスト比は４００：１位になる。このため、
黒色の部分で青が浮くことになる。そこで、青色の最低
限の輝度に対して他の色を加色し、黒が浮いた状態でホ
ワイトバランスを取ることが必要になり、この青色のダ
イナミックレンジに他の色のダイナミックレンジを合わ
せると、図７に示したようにＲ色、Ｇ色のドライブ電圧
の上限、及び下限の部分がホワイトバランス調整後の利
用範囲から外れる。つまり、ホワイトバランス調整後の
利用範囲は、Ｒ，Ｇ，Ｂ色の輝度比が一定、例えば
［Ｒ：Ｇ：Ｂ≒２２：６８：１０］の値となり得る場合
の最大、最小の範囲内となり、これから白側の、Ｒ、
Ｇ、Ｂ色の輝度比率によって上限が決められ、黒側の
Ｒ，Ｇ，Ｂ色の輝度比率、すなわち、白側×（１／各色
のコントラスト）で各色の黒側の利用範囲が決まること
になる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のγ
補正方式の場合は、予め液晶パネルのＶーＴ特性に沿っ
て格納されているルックアップテーブルの補正データの
全てが有効に利用されておらず、有効に利用されるルッ
クアップテーブルのデータ量が少なくなるため、補正量
の階調が荒くならざるをえないという問題が生じる。ま
た、特にＢ色の場合は暗い階調の部分で急峻にγ特性が
変化しているにもかかわらず、この領域で出力されるγ
補正値の階調が荒くなっているため、暗い場面のホワイ
トバランスが綿密に調整できないという問題が生じる。
補正方式の場合は、予め液晶パネルのＶーＴ特性に沿っ
て格納されているルックアップテーブルの補正データの
全てが有効に利用されておらず、有効に利用されるルッ
クアップテーブルのデータ量が少なくなるため、補正量
の階調が荒くならざるをえないという問題が生じる。ま
た、特にＢ色の場合は暗い階調の部分で急峻にγ特性が
変化しているにもかかわらず、この領域で出力されるγ
補正値の階調が荒くなっているため、暗い場面のホワイ
トバランスが綿密に調整できないという問題が生じる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる問題点に
鑑みてなされたもので、第１の発明では各カラー信号に
対するγ補正データが格納されているルックアップテー
ブルと、該ルックアップテーブルから読み出されたカラ
ー画像データをそれぞれアナログ信号に変換するＤ／Ａ
変換器、及び該Ｄ／Ａ変換器の出力を光変調手段にそれ
ぞれ供給するドライブ手段とを備えている画像表示装置
において、上記ルックアップテーブル内に表示に利用で
きるレンジ内で、ホワイトバランスが取られるγ補正デ
ータが格納され、前記ルックアップテーブルで補正され
ない領域のドライブ信号の振幅、及びオフセット値が、
アナログ系の信号伝達特性によって調整されるように構
成されているものである。
鑑みてなされたもので、第１の発明では各カラー信号に
対するγ補正データが格納されているルックアップテー
ブルと、該ルックアップテーブルから読み出されたカラ
ー画像データをそれぞれアナログ信号に変換するＤ／Ａ
変換器、及び該Ｄ／Ａ変換器の出力を光変調手段にそれ
ぞれ供給するドライブ手段とを備えている画像表示装置
において、上記ルックアップテーブル内に表示に利用で
きるレンジ内で、ホワイトバランスが取られるγ補正デ
ータが格納され、前記ルックアップテーブルで補正され
ない領域のドライブ信号の振幅、及びオフセット値が、
アナログ系の信号伝達特性によって調整されるように構
成されているものである。
【００１１】また第２のデータ作成方法の発明は各カラ
ー信号に対するγ補正データが格納されているルックア
ップテーブルと、該ルックアップテーブルから読み出さ
れたカラー画像データをそれぞれアナログ信号に変換す
るＤ／Ａ変換器、及び該Ｄ／Ａ変換器の出力を光変調手
段にそれぞれ供給するドライブ手段とを備えている画像
表示装置において、ホワイトバランス、及びγ調整にお
いて、Ｒ，Ｇ，Ｂ色の輝度比率からコントラストを測定
し、表示に利用できるダイナミックレンジを設定し、こ
のダイナミックレンジに合わせてＤ／Ａ変換後のゲイン
調整、及びオフセット調整を行い、その後に前記ダイナ
ミックレンジがフルレンジとなるようにルックアップテ
ーブルのデータを再計算して入れ直すことにより、ホワ
イトバランス調整後にルックアップテーブルのダイナミ
ックレンジが有効に利用できるようにすることを特徴と
するものである。
ー信号に対するγ補正データが格納されているルックア
ップテーブルと、該ルックアップテーブルから読み出さ
れたカラー画像データをそれぞれアナログ信号に変換す
るＤ／Ａ変換器、及び該Ｄ／Ａ変換器の出力を光変調手
段にそれぞれ供給するドライブ手段とを備えている画像
表示装置において、ホワイトバランス、及びγ調整にお
いて、Ｒ，Ｇ，Ｂ色の輝度比率からコントラストを測定
し、表示に利用できるダイナミックレンジを設定し、こ
のダイナミックレンジに合わせてＤ／Ａ変換後のゲイン
調整、及びオフセット調整を行い、その後に前記ダイナ
ミックレンジがフルレンジとなるようにルックアップテ
ーブルのデータを再計算して入れ直すことにより、ホワ
イトバランス調整後にルックアップテーブルのダイナミ
ックレンジが有効に利用できるようにすることを特徴と
するものである。
【００１２】上記したように本発明の場合はルックアッ
プテーブル等によってデジタル的にγ補正、及びホワイ
トバランス等の調整を行う際に、ルックアップテーブル
に格納されたデジタルデータの全てを有効利用するよう
に設定するために、後続するアナログ回路によってオフ
セットとダイナミックレンジの補償するようにしている
ので、γ補正のデータが同じ容量のメモリを使用したと
きでも、従来よりはより細かい輝度レベル単位で行うこ
とができる。
プテーブル等によってデジタル的にγ補正、及びホワイ
トバランス等の調整を行う際に、ルックアップテーブル
に格納されたデジタルデータの全てを有効利用するよう
に設定するために、後続するアナログ回路によってオフ
セットとダイナミックレンジの補償するようにしている
ので、γ補正のデータが同じ容量のメモリを使用したと
きでも、従来よりはより細かい輝度レベル単位で行うこ
とができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は本発明の画像表示装置にお
いて、表示部に供給するカラードライブ信号のγ補正を
行い、ホワイトバランスのとれた信号処理を行う時の概
要を示すブロック図である。この図において図示されて
いない映像ソースから供給されているカラー映像入力信
号赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）は、例えば８ビットの
階調でデジタル信号に変換されている画像データとす
る。
いて、表示部に供給するカラードライブ信号のγ補正を
行い、ホワイトバランスのとれた信号処理を行う時の概
要を示すブロック図である。この図において図示されて
いない映像ソースから供給されているカラー映像入力信
号赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）は、例えば８ビットの
階調でデジタル信号に変換されている画像データとす
る。
【００１４】この各色の画像データは前記したようにホ
ワイトバランスが取れるようなデータが格納されるルッ
クアップテーブル２１（Ｒ，Ｇ，Ｂ）にそれぞれ供給さ
れ、このルックアップテーブル２１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）によ
って表示部となる液晶パネルのＶＴ特性を含んでホワイ
トバランスがとれるような階調を持つようにデータが変
換される。ルックアップテーブル２１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は
例えばＥＰＲＯＭ構成とされ、外部からデータが書き換
えられると共に、その書き換えられたデータを保持する
もので、例えば出力が１０ビットのメモリによって構成
される。
ワイトバランスが取れるようなデータが格納されるルッ
クアップテーブル２１（Ｒ，Ｇ，Ｂ）にそれぞれ供給さ
れ、このルックアップテーブル２１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）によ
って表示部となる液晶パネルのＶＴ特性を含んでホワイ
トバランスがとれるような階調を持つようにデータが変
換される。ルックアップテーブル２１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は
例えばＥＰＲＯＭ構成とされ、外部からデータが書き換
えられると共に、その書き換えられたデータを保持する
もので、例えば出力が１０ビットのメモリによって構成
される。
【００１５】ルックアップテーブル２１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）
から読み出されたデータはＤ／Ａ変換器２２（Ｒ、Ｇ、
Ｂ）に供給されアナログ信号に変換されると共に、さら
に液晶駆動回路２３（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を介して液晶パネル
２４（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に供給される。表示装置が投影型の
プロジェクタの場合、液晶パネル２４（Ｒ、Ｇ，Ｂ）は
ハロゲンランプ等から照射された光を映像信号に対応し
て変調するものであり、通常は、ある画素に電圧が印加
されると、その電圧値に応じて当該画素領域を透過する
光が減少するノーマリホワイト型のライトバルブによっ
て構成されている。
から読み出されたデータはＤ／Ａ変換器２２（Ｒ、Ｇ、
Ｂ）に供給されアナログ信号に変換されると共に、さら
に液晶駆動回路２３（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を介して液晶パネル
２４（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に供給される。表示装置が投影型の
プロジェクタの場合、液晶パネル２４（Ｒ、Ｇ，Ｂ）は
ハロゲンランプ等から照射された光を映像信号に対応し
て変調するものであり、通常は、ある画素に電圧が印加
されると、その電圧値に応じて当該画素領域を透過する
光が減少するノーマリホワイト型のライトバルブによっ
て構成されている。
【００１６】また、前記Ｄ／Ａ変換器２２（Ｒ、Ｇ、
Ｂ）は供給されている基準電圧を図示されていない制御
部によって変更することによって、１ビットの出力ステ
ップ幅が変化するように構成されており、その結果、変
換器の入力データで示されている信号の振幅を所定のゲ
インで可変することができるゲイン設定手段を有すると
共に、液晶駆動回路２３（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は出力される信
号電圧値に対してＤＣ成分を重畳し、オフセットレベル
を可変するオフセット設定手段を備えている。
Ｂ）は供給されている基準電圧を図示されていない制御
部によって変更することによって、１ビットの出力ステ
ップ幅が変化するように構成されており、その結果、変
換器の入力データで示されている信号の振幅を所定のゲ
インで可変することができるゲイン設定手段を有すると
共に、液晶駆動回路２３（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は出力される信
号電圧値に対してＤＣ成分を重畳し、オフセットレベル
を可変するオフセット設定手段を備えている。
【００１７】以下、このような信号処理ブロックにおい
て、各色についてγ補正行い、液晶パネルを通過した光
がホワイトバランス調整された画像表示となるようにル
ックアップテーブルのデータが書き込まれるフローを説
明する。
て、各色についてγ補正行い、液晶パネルを通過した光
がホワイトバランス調整された画像表示となるようにル
ックアップテーブルのデータが書き込まれるフローを説
明する。
【００１８】図２は本発明の画像表示装置に適応される
ルックアップテーブルのデータの書き込み方法と、ホワ
イトバランス調整方法をフローチャートによって示した
ものであり、図３は例えばリヤプロジェクタのスクリー
ンを表示面とするときに、表示された各色の輝度と、コ
ントラスト等を測定する装置の概要である。
ルックアップテーブルのデータの書き込み方法と、ホワ
イトバランス調整方法をフローチャートによって示した
ものであり、図３は例えばリヤプロジェクタのスクリー
ンを表示面とするときに、表示された各色の輝度と、コ
ントラスト等を測定する装置の概要である。
【００１９】測定方法は、例えば被測定機器１となる液
晶プロジェクタ（リヤプロジェクタ）の表示面となるス
クリーン１ａの画像を、交換可能なＲ，Ｇ，Ｂ色のフイ
ルタ５と組み合わせた輝度計２，および色彩計４によっ
て測定し、その輝度データ及び色差データが各色毎にＣ
ＰＵ、メモリ、表示部、周辺装置、インタフエース等を
備えて構成されているコンピュータ装置３に取り込まれ
る。
晶プロジェクタ（リヤプロジェクタ）の表示面となるス
クリーン１ａの画像を、交換可能なＲ，Ｇ，Ｂ色のフイ
ルタ５と組み合わせた輝度計２，および色彩計４によっ
て測定し、その輝度データ及び色差データが各色毎にＣ
ＰＵ、メモリ、表示部、周辺装置、インタフエース等を
備えて構成されているコンピュータ装置３に取り込まれ
る。
【００２０】例えばＲ色の測定の時には輝度計２の入射
レンズの前にＲ色のフイルタ５を配置してＲ色の輝度を
測定し、Ｇ色の輝度の測定の時は輝度計２の入射レンズ
の前にＧ色のフイルタ５を配置してＧ色の輝度を測定
し、Ｂ色の輝度の測定をするときは輝度計２の入射レン
ズの前にＢ色のフイルタ５を配置してＢ色輝度を測定す
る。なお、色彩計４による測定の時はこのようなフイル
タ５は使用されない。
レンズの前にＲ色のフイルタ５を配置してＲ色の輝度を
測定し、Ｇ色の輝度の測定の時は輝度計２の入射レンズ
の前にＧ色のフイルタ５を配置してＧ色の輝度を測定
し、Ｂ色の輝度の測定をするときは輝度計２の入射レン
ズの前にＢ色のフイルタ５を配置してＢ色輝度を測定す
る。なお、色彩計４による測定の時はこのようなフイル
タ５は使用されない。
【００２１】コンピュータ装置３は測定内容によって基
準の測定画像、（例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ、黒のフラットパ
ターン）を液晶プロジェクタ１の映像端子に供給し、所
定の画像を表示させる。また後述するように、測定した
結果に基づいて新たに再計算されたγ補正データが液晶
プロジェクタ装置内の前記したルックアップテーブルに
書き込まれるようにする。
準の測定画像、（例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ、黒のフラットパ
ターン）を液晶プロジェクタ１の映像端子に供給し、所
定の画像を表示させる。また後述するように、測定した
結果に基づいて新たに再計算されたγ補正データが液晶
プロジェクタ装置内の前記したルックアップテーブルに
書き込まれるようにする。
【００２２】測定方法はまずステップ１においてディジ
タルガンマ補正部ＩＣ内に備えられた信号源を用いて、
デジタルγの補正値が最大値を示すフラットフィールド
画面で各色の画像を表示して、各色Ｒ，Ｇ，Ｂ色の輝度
を測定する。
タルガンマ補正部ＩＣ内に備えられた信号源を用いて、
デジタルγの補正値が最大値を示すフラットフィールド
画面で各色の画像を表示して、各色Ｒ，Ｇ，Ｂ色の輝度
を測定する。
【００２３】次に、ステップ２でディジタルガンマ補正
ＩＣ内に備えられた信号源を用いてデジタルγ補正値が
最小値を示すフラットフィールド画面で各色の画像を表
示し、各色Ｒ，Ｇ，Ｂ色の輝度を測定し、ステップ１で
得られた輝度との比から各色のコントラスト比を得る。
ＩＣ内に備えられた信号源を用いてデジタルγ補正値が
最小値を示すフラットフィールド画面で各色の画像を表
示し、各色Ｒ，Ｇ，Ｂ色の輝度を測定し、ステップ１で
得られた輝度との比から各色のコントラスト比を得る。
【００２４】ステップ３では液晶の各色の標準ＶＴ特性
（曲線）のデータをコンピュータ装置３に取り込み、ス
テップ４で先に計算されたコントラスト比と標準のＶＴ
特性データから、各色の輝度比率が一定となる、すなわ
ち、ホワイトバランスが合う範囲を求め、この利用可能
範囲（ダイナミックレンジ）のオフセットとゲインを計
算する。このダイナミックレンジを設定する回路が、先
のＤ／Ａ変換器２２（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のゲインと液晶駆動
回路２３（Ｒ、Ｇ、Ｂ）におけるオフセット値となる。
そして、ステップ５でこの計算によって標準のＶ−Ｔ特
性から各色のコントラストの倍率計算を行い、Ｒ，Ｇ，
Ｂのコントラスト比が等しくなるようにＶＴ特性データ
を変換する。
（曲線）のデータをコンピュータ装置３に取り込み、ス
テップ４で先に計算されたコントラスト比と標準のＶＴ
特性データから、各色の輝度比率が一定となる、すなわ
ち、ホワイトバランスが合う範囲を求め、この利用可能
範囲（ダイナミックレンジ）のオフセットとゲインを計
算する。このダイナミックレンジを設定する回路が、先
のＤ／Ａ変換器２２（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のゲインと液晶駆動
回路２３（Ｒ、Ｇ、Ｂ）におけるオフセット値となる。
そして、ステップ５でこの計算によって標準のＶ−Ｔ特
性から各色のコントラストの倍率計算を行い、Ｒ，Ｇ，
Ｂのコントラスト比が等しくなるようにＶＴ特性データ
を変換する。
【００２５】ステップ６では前記各色のオフセット、ゲ
インに基づいてルックアップテーブル内の利用範囲を定
め、この利用範囲内の補正用のデータを新たにルックア
ップテーブルの全ダイナミックレンジで格納されるよう
にγ補正データの再計算を行う。そして、ステップ７で
この新たに計算されたγ補正データをコンピュータ装置
３から、液晶プロジェクタに内蔵されているルックアッ
プテーブルに供給し、データの書き換えを行い、ダイナ
ミックレンジの変更処理を終了する。
インに基づいてルックアップテーブル内の利用範囲を定
め、この利用範囲内の補正用のデータを新たにルックア
ップテーブルの全ダイナミックレンジで格納されるよう
にγ補正データの再計算を行う。そして、ステップ７で
この新たに計算されたγ補正データをコンピュータ装置
３から、液晶プロジェクタに内蔵されているルックアッ
プテーブルに供給し、データの書き換えを行い、ダイナ
ミックレンジの変更処理を終了する。
【００２６】ステップ１０〜１４は、ルックアップテー
ブルのデータが書き換えられた後に、従来の技術でも行
っているホワイトバランスの調整フローである。ステッ
プ１１では、コンピュータ装置３からＩＲＥ３０％レベ
ルのホワイトバランス調整信号（フラットフィールド信
号等）を表示装置に送り、表示装置の画面を色彩計４に
よって測定して所定の値となるようにデジタルγ補正部
のオフセットを調整する。次にステップ１２では、コン
ピュータ装置３からＩＲＥ７０％レベルのホワイトバラ
ンス調整信号（フラットフィールド信号）を表示装置に
送り、表示装置の画面を色彩計４で測定して所定に値と
なるようにデジタルγ補正部のゲインを調整する。ステ
ップ１３ではＩＲＥ３０％、ＩＲＥ７０％のホワイトバ
ランス調整用信号で表示された画面のホワイトバランス
が所定の誤差範囲であるか否かを判断し、所定の誤差範
囲内にない場合は、上記ステップ１１，及び１２を繰り
返す。また、ホワイトバランスが所定の範囲内となった
ときは調整が完了されてステップ１４に移行する。
ブルのデータが書き換えられた後に、従来の技術でも行
っているホワイトバランスの調整フローである。ステッ
プ１１では、コンピュータ装置３からＩＲＥ３０％レベ
ルのホワイトバランス調整信号（フラットフィールド信
号等）を表示装置に送り、表示装置の画面を色彩計４に
よって測定して所定の値となるようにデジタルγ補正部
のオフセットを調整する。次にステップ１２では、コン
ピュータ装置３からＩＲＥ７０％レベルのホワイトバラ
ンス調整信号（フラットフィールド信号）を表示装置に
送り、表示装置の画面を色彩計４で測定して所定に値と
なるようにデジタルγ補正部のゲインを調整する。ステ
ップ１３ではＩＲＥ３０％、ＩＲＥ７０％のホワイトバ
ランス調整用信号で表示された画面のホワイトバランス
が所定の誤差範囲であるか否かを判断し、所定の誤差範
囲内にない場合は、上記ステップ１１，及び１２を繰り
返す。また、ホワイトバランスが所定の範囲内となった
ときは調整が完了されてステップ１４に移行する。
【００２７】上記ステップ９までのフローに従って液晶
プロジェクタのルックアップテーブルのγ補正データが
書き換えられていると、格納されている全ての補正デー
タが入力信号のダイナミックレンジ全ての範囲で利用可
能なデータとなり、同一のメモリ容量のルックアップテ
ーブルの場合でも、従来の場合より補正データのビット
当たりの精度を向上することができる。
プロジェクタのルックアップテーブルのγ補正データが
書き換えられていると、格納されている全ての補正デー
タが入力信号のダイナミックレンジ全ての範囲で利用可
能なデータとなり、同一のメモリ容量のルックアップテ
ーブルの場合でも、従来の場合より補正データのビット
当たりの精度を向上することができる。
【００２８】先に示した図１はこのようにルックアップ
テーブルが書き換えられた場合の本発明の表示装置にお
ける階調補正ドライブ回路のブロック構成を示してい
る。本発明の場合はホワイトバランス調整びγ調整で輝
度比率、コントラストを測定し、表示に利用できるダイ
ナミックレンジを先に求め、このダイナミックレンジに
合うようにＤ／Ａ変換後のアナログ信号のゲイン、及び
オフセットが定められる。図１の場合は各色のゲイン、
及びオフセットをＤ／Ａ変換器２２（Ｒ、Ｇ、Ｂ）、及
び液晶駆動回路２３（Ｒ、Ｇ、Ｂ）で行うようにしてい
るが、このような回路構成に限定されるものではない。
テーブルが書き換えられた場合の本発明の表示装置にお
ける階調補正ドライブ回路のブロック構成を示してい
る。本発明の場合はホワイトバランス調整びγ調整で輝
度比率、コントラストを測定し、表示に利用できるダイ
ナミックレンジを先に求め、このダイナミックレンジに
合うようにＤ／Ａ変換後のアナログ信号のゲイン、及び
オフセットが定められる。図１の場合は各色のゲイン、
及びオフセットをＤ／Ａ変換器２２（Ｒ、Ｇ、Ｂ）、及
び液晶駆動回路２３（Ｒ、Ｇ、Ｂ）で行うようにしてい
るが、このような回路構成に限定されるものではない。
【００２９】また、図４は図１に示したブロックによっ
て階調補正が行われる場合の各色のγ補正特性と、Ｖー
Ｔ特性の例示をしたものである。この図でデジタル化さ
れているＲ、Ｇ、Ｂ色の画像データＲ入力、Ｇ入力、Ｂ
入力は、それぞれルックアップテーブルに書き込まれて
いるγ補正データのカーブγ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）によって所
定の画像データに変換され、先に示したＤ／Ａ変換器に
おいてそのゲインが調整されると共に、液晶駆動回路に
おいてオフセット値が調整される。
て階調補正が行われる場合の各色のγ補正特性と、Ｖー
Ｔ特性の例示をしたものである。この図でデジタル化さ
れているＲ、Ｇ、Ｂ色の画像データＲ入力、Ｇ入力、Ｂ
入力は、それぞれルックアップテーブルに書き込まれて
いるγ補正データのカーブγ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）によって所
定の画像データに変換され、先に示したＤ／Ａ変換器に
おいてそのゲインが調整されると共に、液晶駆動回路に
おいてオフセット値が調整される。
【００３０】ルックアップテーブルに書き込まれるγ補
正データは、上記図２のフローによってホワイトバラン
スを取るために必要とされる各色のダイナミックレンジ
内の補正データのみとなるように書き換えられており、
この補正データによって補正された出力（ドライブ信
号）はアナログ信号の形でゲインとオフセットが調整さ
れ液晶パネルに供給される。
正データは、上記図２のフローによってホワイトバラン
スを取るために必要とされる各色のダイナミックレンジ
内の補正データのみとなるように書き換えられており、
この補正データによって補正された出力（ドライブ信
号）はアナログ信号の形でゲインとオフセットが調整さ
れ液晶パネルに供給される。
【００３１】そして液晶パネルを駆動することによっ
て、全ての色がＶＴカーブに沿った状態でホワイトバラ
ンスがとれた状態でスクリーン等に投影されることにな
る。従って、ホワイトバランス調整後に利用される出力
の範囲は、従来の予め格納されているγ補正データによ
るものに比較して広くなっており、γ補正カーブの範囲
Ｒａ、Ｇａ、Ｂａの範囲でデータが有効に利用されるこ
とになる。
て、全ての色がＶＴカーブに沿った状態でホワイトバラ
ンスがとれた状態でスクリーン等に投影されることにな
る。従って、ホワイトバランス調整後に利用される出力
の範囲は、従来の予め格納されているγ補正データによ
るものに比較して広くなっており、γ補正カーブの範囲
Ｒａ、Ｇａ、Ｂａの範囲でデータが有効に利用されるこ
とになる。
【００３２】このように本発明の場合は各表示装置毎に
各色の輝度比率、コントラスト比等を輝度計、及び色彩
計等によって測定し、表示に利用される各色のダイナミ
ックレンジを先に求めて、このダイナミックレンジに合
うようにＤ／Ａ変換部のゲイン調整、オフセット調整を
行う。また、ルックアップテーブルには先に求めたダイ
ナミックレンジ内のγ補正データが書き込まれるように
しているので、γ補正データが全て有効に利用でき、デ
ータ量が多いだけ正確なホワイトバランス調整ができ
る。特に低輝度で表示される黒バランスの調整時にＢ色
のγ補正値が高い精度（多ビット数）で出力できるよう
に構築することができる。
各色の輝度比率、コントラスト比等を輝度計、及び色彩
計等によって測定し、表示に利用される各色のダイナミ
ックレンジを先に求めて、このダイナミックレンジに合
うようにＤ／Ａ変換部のゲイン調整、オフセット調整を
行う。また、ルックアップテーブルには先に求めたダイ
ナミックレンジ内のγ補正データが書き込まれるように
しているので、γ補正データが全て有効に利用でき、デ
ータ量が多いだけ正確なホワイトバランス調整ができ
る。特に低輝度で表示される黒バランスの調整時にＢ色
のγ補正値が高い精度（多ビット数）で出力できるよう
に構築することができる。
【００３３】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
液晶等に見られるように信号輝度特性が非線形な素子を
利用して画像表示を行う際に、そのγ特性やホワイトバ
ランス調整においてデジタルデータによる補正後のダイ
ナミックレンジを、アナログ系の回路によるゲイン調
整、及びオフセット調整によって設定するようにしてい
るので、デジタルデータによる補正をルックアップテー
ブルによって行う際は、その補正データが全て有効に利
用でき、従来の場合に比較して補正用のメモリ容量が少
なくなるという効果がある。
液晶等に見られるように信号輝度特性が非線形な素子を
利用して画像表示を行う際に、そのγ特性やホワイトバ
ランス調整においてデジタルデータによる補正後のダイ
ナミックレンジを、アナログ系の回路によるゲイン調
整、及びオフセット調整によって設定するようにしてい
るので、デジタルデータによる補正をルックアップテー
ブルによって行う際は、その補正データが全て有効に利
用でき、従来の場合に比較して補正用のメモリ容量が少
なくなるという効果がある。
【００３４】また、従来と同じメモリ容量のルックアッ
プテーブルを使用するときは、必要とされる色の補正値
のビット精度を高くすることができ、補正特性がさらに
滑らかになって、特に暗い部分で生じやすい色バランス
の補償精度を高くすることができるという効果を生じ
る。
プテーブルを使用するときは、必要とされる色の補正値
のビット精度を高くすることができ、補正特性がさらに
滑らかになって、特に暗い部分で生じやすい色バランス
の補償精度を高くすることができるという効果を生じ
る。
【図１】 本発明が適応されるγ補正ブロック図と、ド
ライブ回路のブロック図である。
ライブ回路のブロック図である。
【図２】 ルックアップテーブルに格納されるデータを
作成するフロー図である。
作成するフロー図である。
【図３】 表示装置の画面から各種の情報を測定するた
めの概要を示す説明図である。
めの概要を示す説明図である。
【図４】 本発明が適応されたときの信号の変換課程を
示している図面である。
示している図面である。
【図５】 映像信号のγ特性を説明する説明図である。
【図６】 ルックアップテーブルによってγ補正を行う
ときのブロック図である。
ときのブロック図である。
【図７】 従来のγ補正の課程を示す説明図である。
２１ （Ｒ、Ｇ、Ｂ）ルックアップテーブル ２２ （Ｒ、Ｇ、Ｂ）Ｄ／Ａ変換部 ２３ （Ｒ、Ｇ、Ｂ）Ｄ／Ａ変換器 ２４ （Ｒ、Ｇ、Ｂ）液晶パネル２４
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 城地 義樹 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5C058 AA07 BA07 BA08 BA13 BB14 5C066 AA03 BA01 CA08 CA17 DD07 DD08 EA07 EA15 GA01 HA03 KE09 KM13
Claims (5)
- 【請求項１】 カラー信号に対するγ補正データが格納
されているルックアップテーブルと、 該ルックアップテーブルから出力されたカラー画像デー
タを、それぞれアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器、
及び該Ｄ／Ａ変換器の出力を光変調手段にそれぞれ供給
するドライブ手段とを備えている画像表示装置におい
て、 上記ルックアップテーブル内には表示に利用できる各色
のダイナミックレンジ内で、ホワイトバランスが取られ
るγ補正データが格納され、 前記ルックアップテーブルから出力されたデジタル信号
は、前記Ｄ／Ａ変換器によってアナログ信号に変換され
ると共に、そのゲインを設定され、前記ドライブ手段に
よってオフセット値が調整可能となるように構成されて
いることを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項２】 上記カラー信号はＲ、Ｇ、Ｂ色からなる
３原色によって構成されており、上記光変調手段は前記
Ｒ、Ｇ、Ｂ色に対応した３枚の液晶パネルによって構成
されていることを特徴とする請求項１に記載の画像表示
装置。 - 【請求項３】 カラー信号に対するγ補正データが格納
されているルックアップテーブルと、 該ルックアップテーブルから読み出されたカラー画像デ
ータをそれぞれアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器、
及び該Ｄ／Ａ変換器の出力を光変調手段にそれぞれ供給
するドライブ手段とを備えている画像表示装置におい
て、 ホワイトバランス、及びγ調整において、各カラー信号
の輝度比率からコントラストを測定し、表示に利用でき
うるダイナミックレンジを設定し、このダイナミックレ
ンジに合わせてＤ／Ａ変換後のゲイン調整、及びオフセ
ット調整を行い、 その後に前記ダイナミックレンジがフルレンジとなるよ
うにルックアップテーブルのデータを再計算して入れ直
すことにより、デジタルデータによるホワイトバランス
調整のダイナミックレンジが有効に利用できるようにす
ることを特徴とする階調補正データの作成方法。 - 【請求項４】 上記カラー信号はＲ、Ｇ、Ｂ色からなる
３原色によって構成されており、上記光変調手段は前記
Ｒ、Ｇ、Ｂ色に対応した３枚の液晶パネルによって構成
されていることを特徴とする請求項３に記載の階調補正
データの作成方法。 - 【請求項５】 上記液晶パネルはノーマリホワイトの透
過型によって構成されていることを特徴とする請求項２
に記載の画像表示装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000046775A JP3697997B2 (ja) | 2000-02-18 | 2000-02-18 | 画像表示装置と階調補正データ作成方法 |
| EP08008327A EP1954062A1 (en) | 2000-02-18 | 2001-02-06 | Display apparatus and method for gamma correction |
| EP01301026A EP1126726A3 (en) | 2000-02-18 | 2001-02-06 | Display apparatus and method for gamma correction |
| US09/784,514 US6795063B2 (en) | 2000-02-18 | 2001-02-15 | Display apparatus and method for gamma correction |
| KR1020010007756A KR100780513B1 (ko) | 2000-02-18 | 2001-02-16 | 화상 표시 장치와 계조 보정 데이터 작성 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000046775A JP3697997B2 (ja) | 2000-02-18 | 2000-02-18 | 画像表示装置と階調補正データ作成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001238227A true JP2001238227A (ja) | 2001-08-31 |
| JP3697997B2 JP3697997B2 (ja) | 2005-09-21 |
Family
ID=18569129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000046775A Expired - Fee Related JP3697997B2 (ja) | 2000-02-18 | 2000-02-18 | 画像表示装置と階調補正データ作成方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6795063B2 (ja) |
| EP (2) | EP1126726A3 (ja) |
| JP (1) | JP3697997B2 (ja) |
| KR (1) | KR100780513B1 (ja) |
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| JP2015154270A (ja) * | 2014-02-14 | 2015-08-24 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置、データ作成装置、画像処理方法、及びデータ作成方法 |
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| JP4191931B2 (ja) * | 2001-09-04 | 2008-12-03 | 東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社 | 表示装置 |
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