JP2002162937A - 液晶表示装置の階調調整方法および装置 - Google Patents

液晶表示装置の階調調整方法および装置

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立已 長沼
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像の暗い部分から明るい部分までを見やす
い輝度で表示できるように調整する。 【解決手段】 パソコン２０は、液晶表示装置１に最大
表示階調値を入力した時の輝度を輝度センサ１０を用い
て測定し、その輝度が所望の上限値となるように液晶表
示装置１のバックライト５を調整する。次に、液晶表示
装置１の輝度を測定しながら表示階調値を調整し、輝度
が所望の下限値となった時の表示階調値を最小表示階調
値とする。そして、液晶表示装置１を使用する上位装置
から入力される原階調値の最大値と最小値の範囲を前記
最大表示階調値と最小表示階調値の範囲に割り当てて、
原階調値を表示階調値に変換する階調変換テーブル４を
作成する。 【効果】 上位装置から入力される原階調値の最大値と
最小値の範囲を所望の上限輝度から下限輝度の間の階調
で表現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置の階
調調整方法および装置に関し、さらに詳しくは、液晶表
示装置を使用する上位装置から入力される原階調値と表
示パネルを駆動する表示階調値とを適正に対応させるた
めの調整を行う液晶表示装置の階調調整方法および装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１０は、従来の液晶表示装置５１の一
例を示す構成図である。この液晶表示装置５１は、表示
パネル２と，その表示パネル２を駆動する表示パネル駆
動部３と，パソコンＰから入力されたビデオ信号Ｖが表
現する原階調値を表示輝度に相当する表示階調値に変換
する階調変換テーブル５４と，前記表示パネル２の背面
から光を照らすバックライト５とを具備して構成されて
いる。
【０００３】図１１は、前記階調変換テーブル５４の内
容例を示す説明図である。この階調変換テーブル５４に
は、２５６（＝８ビット）階調の各原階調値（＝０〜２
５５）に対応して、１０２４（＝１０ビット）階調の表
示階調値（＝０〜１０２４）が登録されている。
【０００４】図１２は、前記液晶表示装置５１の輝度特
性を示すグラフである。一般に、輝度は、表示階調値に
対して、ガンマ特性と呼ばれる特性曲線で変化する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の液晶表示装
置５１では、図１２に示すように、低レベルの原階調値
および表示階調値が、極めて小さい輝度で表現される実
質暗黒範囲Ｒとなるため、画像の暗い部分を実質的に階
調表示できない問題点がある。これに対し、バックライ
トを明るくして画像の暗い部分の輝度を持ち上げること
が考えられるが、そうすると画像の明るい部分が過度に
明るくなる問題点がある。そこで、本発明の目的は、画
像の暗い部分から明るい部分までを適切な輝度で表現で
きるように、液晶表示装置を使用する上位装置から入力
される原階調値と表示パネルを駆動する表示階調値とを
適正に対応させるための調整を行う液晶表示装置の階調
調整方法および装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の観点では、本発明
は、液晶表示装置に最大表示階調値を入力した時の輝度
を測定し、その輝度が所望の上限値となるように液晶表
示装置のバックライトを調整し、次に、液晶表示装置の
輝度を測定しながら表示階調値を調整し、輝度が所望の
下限値となった時の表示階調値を最小表示階調値とし、
液晶表示装置を使用する上位装置から入力される原階調
値の最大値と最小値の範囲を前記最大表示階調値と前記
最小表示階調値の範囲に割り当て、その割り当てを基に
原階調値を表示階調値に変換する階調変換テーブルを作
成することを特徴とする液晶表示装置の階調調整方法を
提供する。上記第１の観点による液晶表示装置の階調調
整方法では、最大表示階調値を入力した時に輝度が所望
の上限値となるように液晶表示装置のバックライトを調
整する。次いで、液晶表示装置の輝度が所望の下限値と
なった時の表示階調値を実測し、それを最小表示階調値
とする。そして、原階調値の最大値と最小値の範囲を最
大表示階調値と最小表示階調値の範囲に割り当てて、階
調変換テーブルを作成する。これにより、液晶表示装置
を使用する上位装置から入力される原階調値の範囲で、
表示パネルの輝度が所望の上限値と下限値で変化するよ
うに出来る。すなわち、画像の暗い部分から明るい部分
までを適切な輝度で表現できるようになる。
【０００７】第２の観点では、本発明は、上記構成の液
晶表示装置の階調調整方法において、表示パネルのガン
マ特性に基づいて原階調値の最大値と最小値の間の中間
値を輝度の所望の上限値と所望の下限値の間の中間値に
対応付け、次に、液晶表示装置の輝度を測定しながら表
示階調値を調整し、輝度が前記中間値となった時の表示
階調値を中間表示階調値とし、前記原階調値の中間値を
前記中間表示階調値に変換するように階調変換テーブル
を作成することを特徴とする液晶表示装置の階調調整方
法を提供する。上記第２の観点による液晶表示装置の階
調調整方法では、原階調値の最大値と最小値の間の中間
値についても輝度を実測し且つ表示パネルのガンマ特性
を考慮して適正な表示階調値に対応させるので、全範囲
で精度の高い階調変換テーブルを作成することが出来
る。
【０００８】第３の観点では、本発明は、液晶表示装置
の輝度を測定する輝度測定手段と、液晶表示装置に表示
階調値を入力する表示階調値入力手段と、液晶表示装置
に最大表示階調値を入力した時の輝度が所望の上限値と
なるように液晶表示装置のバックライトを調整するバッ
クライト調整手段と、液晶表示装置の輝度を測定しなが
ら表示階調値を調整し輝度が所望の下限値となった時の
表示階調値を最小表示階調値として取得する最小表示階
調値取得手段と、液晶表示装置を使用する上位装置から
入力される原階調値の最大値と最小値の範囲を前記最大
表示階調値と前記最小表示階調値の範囲に割り当てて原
階調値を表示階調値に変換する階調変換テーブルを作成
する階調変換テーブル作成手段とを具備したことを特徴
とする液晶表示装置の階調調整装置を提供する。上記第
３の観点による液晶表示装置の階調調整装置では、上記
第１の観点による液晶表示装置の階調調整方法を好適に
実施できる。
【０００９】第４の観点では、本発明は、上記構成の液
晶表示装置の階調調整装置において、前記階調変換テー
ブル作成手段は、表示パネルのガンマ特性に基づいて原
階調値の最大値と最小値の間の中間値を輝度の所望の上
限値と所望の下限値の間の中間値に対応付け、次に、液
晶表示装置の輝度を測定しながら表示階調値を調整し、
輝度が前記中間値となった時の表示階調値を中間表示階
調値とし、前記原階調値の中間値を前記中間表示階調値
に変換するように階調変換テーブルを作成することを特
徴とする液晶表示装置の階調調整装置を提供する。上記
第４の観点による液晶表示装置の階調調整装置では、上
記第２の観点による液晶表示装置の階調調整方法を好適
に実施できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図に示す実施の形態により
本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発
明が限定されるものではない。図１は、本発明の一実施
形態にかかる液晶表示装置１の階調調整装置１００を示
す構成図である。この階調調整装置１００は、液晶表示
装置１の表示パネル２の輝度を検出する輝度センサ１０
と，原階調値を表示階調値に変換する階調変換テーブル
４を作成するパソコン２０とを具備して構成されてい
る。前記パソコン２０は、輝度センサ１０からの検出信
号に基づいて輝度を測定する輝度測定部２１と，表示階
調値を液晶表示装置１の表示パネル駆動部３に入力する
表示階調値設定部２２と，輝度の所望の上限値および下
限値を指定するための上下限輝度指定部２３と，バック
ライト５の光強度を調整するバックライト調整部２４と
を具備する。なお、各機能部は、前記パソコン２０で階
調調整用プログラムを実行することにより構成される。
【００１１】図２は、前記階調変換テーブル４の初期状
態の内容を示す説明図である。説明の都合上、２５６階
調の原階調値を１０２４階調の表示階調値に変換する場
合について例示する。この階調変換テーブル４には、２
５６階調の各原階調値（＝０〜２５５）に対応して、１
０２４階調の表示階調値を登録し得るが、初期状態では
原階調値の最大値（＝２５５）に対応する最大表示階調
値（＝１０２３）のみが登録されている。
【００１２】図３は、図１の階調調整装置１００による
階調調整処理を示すフロー図である。ステップＳ１で
は、パソコン２０の表示階調値設定部２２は、最大表示
階調値を前記表示パネル駆動部３に入力する。ステップ
Ｓ２では、操作者は、パソコン２０の上下限輝度指定部
２３を用いて、輝度の所望の上限値を入力する。例え
ば、前記所望の上限値は、６００〔ｃｄ／ｍ2〕であ
る。ステップＳ３では、パソコン２０のバックライト調
整部２４は、前記輝度センサ１０および前記輝度測定部
２１により表示パネル２の輝度を測定しながら、該輝度
が前記所望の上限値となるように、前記バックライト５
の光強度を調整する。
【００１３】ステップＳ４では、操作者は、パソコン２
０の上下限輝度指定部２３を用いて、輝度の所望の下限
値を入力する。例えば、前記所望の下限値は、１.０
〔ｃｄ／ｍ2〕である。ステップＳ５では、パソコン２
０の表示階調値設定部２２は、輝度を測定しながら、該
輝度が前記所望の下限値となるように表示階調値を調整
し、その時の表示階調値を最小表示階調値とする。
【００１４】ステップＳ６では、図４に示すように、階
調変換テーブル４の最小原階調値（＝“０”）に対応し
て最小表示階調値（例えば“１０１”）を登録する。こ
の結果、液晶表示装置１を使用する上位装置（例えばパ
ソコン）から入力されるビデオ信号により表現される原
階調値の最大値が所望の最大輝度（上記例では６００
〔ｃｄ／ｍ2〕）に相当する表示階調値に割り当てら
れ、原階調値の最小値が所望の最小輝度（上記例では
１.０〔ｃｄ／ｍ2〕）に相当する表示階調値に割り当て
られることとなる。
【００１５】ステップＳ７では、パソコン２０は、図５
に示すように、表示パネル２のガンマ特性に基づいて原
階調値の最大値と最小値の間の中間値ａを輝度の上限値
と下限値の間の中間値ｂに対応付けた中間値対応テーブ
ルを作成する。図６に、中間値対応テーブル２５を例示
する。なお、図６の数値は、説明の都合上、便宜的に割
り付けたものであり、実際のガンマ特性に基づく輝度を
正確に反映したものではない。
【００１６】ステップＳ８では、パソコン２０の表示階
調値設定部２２は、表示パネル２の輝度を測定しながら
表示階調値を調整し、前記中間値対応テーブル２５に登
録された輝度となった時の表示階調値を、当該輝度に対
応する原階調値に対応させて前記階調変換テーブル４の
表示階調値に登録する。この結果、図７に示すように、
原階調値の最大値から最小値までの範囲を最大表示階調
値から最小表示階調値まで範囲に適切に割り当てた階調
変換テーブル４が作成される。
【００１７】図８は、輝度調整後の前記液晶表示装置１
の輝度特性を示すグラフである。液晶表示装置１を使用
する上位装置から入力される原階調値の最大値と最小値
の範囲で、表示パネル２の輝度が所望の上限値と下限値
で変化する。すなわち、画像の暗い部分から明るい部分
までを適切な輝度で表現できる。
【００１８】なお、図９に示すように、とびとびの原階
調値（“０”，“１００”，“２００”，“２５５”）
に関してのみ輝度を実測して表示階調値を登録し、それ
らの間の原階調値に関しては補間演算により算出した表
示階調値を登録してもよい。これにより調整時間を短縮
できる。
【００１９】
【発明の効果】本発明の液晶表示装置の階調調整方法お
よび装置によれば、画像の暗い部分から明るい部分まで
を所望の上限輝度から所望の下限輝度までの階調で見や
すく表示できるようになる。また、液晶表示装置の輝度
を実測した結果に基づいて階調変換テーブルを作成する
ので、表示パネルの特性の個体差にも対応して適正に調
整できる。さらに、定期的に調整を行うことで、表示パ
ネルの特性の経年変化にも対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置の階
調調整装置を示す構成図である。
【図２】図１における階調変換テーブルの内容を示す説
明図である。
【図３】図１の階調調整装置による階調調整処理を示す
フロー図である。
【図４】図１における階調変換テーブルの内容を示す別
の説明図である。
【図５】図１の階調調整装置における表示パネルのガン
マ特性を示すグラフである。
【図６】中間値対応テーブルの説明図である。
【図７】図１における階調変換テーブルの内容を示すさ
らに別の説明図である。
【図８】輝度調整後の液晶表示装置の輝度特性を示すグ
ラフである。
【図９】図１における階調変換テーブルの内容を示すさ
らにまた別の説明図である。
【図１０】従来の液晶表示装置の一例を示す構成図であ
る。
【図１１】図１０の液晶表示装置における階調変換テー
ブル５４の内容例を示す説明図である。
【図１２】液晶表示装置の輝度特性を示すグラフであ
る。
【符号の説明】
１００ 階調調整装置 １ 液晶表示装置 ２ 表示パネル ３ 表示パネル駆動部 ４ 階調変換テーブル ５ バックライト １０ 輝度センサ ２０ パソコン ２１ 輝度測定部 ２２ 表示階調値設定部 ２３ 上下限輝度指定部 ２４ バックライト調整部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/20 ６７０ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６７０Ｑ 3/34 3/34 Ｊ Ｆターム(参考） 2H093 NC21 NC42 NC49 NC50 NC54 ND03 ND06 5C006 AA11 AF13 AF46 AF51 AF52 AF53 AF63 AF78 BB11 BF09 BF16 BF38 EA01 EB01 FA18 FA21 FA56 5C080 AA10 BB05 DD03 DD15 EE29 JJ02 JJ05 JJ07

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 液晶表示装置に最大表示階調値を入力し
    た時の輝度を測定し、その輝度が所望の上限値となるよ
    うに液晶表示装置のバックライトを調整し、次に、液晶
    表示装置の輝度を測定しながら表示階調値を調整し、輝
    度が所望の下限値となった時の表示階調値を最小表示階
    調値とし、液晶表示装置を使用する上位装置から入力さ
    れる原階調値の最大値と最小値の範囲を前記最大表示階
    調値と前記最小表示階調値の範囲に割り当て、その割り
    当てを基に原階調値を表示階調値に変換する階調変換テ
    ーブルを作成することを特徴とする液晶表示装置の階調
    調整方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の液晶表示装置の階調調
    整方法において、表示パネルのガンマ特性に基づいて原
    階調値の最大値と最小値の間の中間値を輝度の所望の上
    限値と所望の下限値の間の中間値に対応付け、次に、液
    晶表示装置の輝度を測定しながら表示階調値を調整し、
    輝度が前記中間値となった時の表示階調値を中間表示階
    調値とし、前記原階調値の中間値を前記中間表示階調値
    に変換するように階調変換テーブルを作成することを特
    徴とする液晶表示装置の階調調整方法。
  3. 【請求項３】 液晶表示装置の輝度を測定する輝度測定
    手段と、液晶表示装置に表示階調値を入力する表示階調
    値入力手段と、液晶表示装置に最大表示階調値を入力し
    た時の輝度が所望の上限値となるように液晶表示装置の
    バックライトを調整するバックライト調整手段と、液晶
    表示装置の輝度を測定しながら表示階調値を調整し輝度
    が所望の下限値となった時の表示階調値を最小表示階調
    値として取得する最小表示階調値取得手段と、液晶表示
    装置を使用する上位装置から入力される原階調値の最大
    値と最小値の範囲を前記最大表示階調値と前記最小表示
    階調値の範囲に割り当てて原階調値を表示階調値に変換
    する階調変換テーブルを作成する階調変換テーブル作成
    手段とを具備したことを特徴とする液晶表示装置の階調
    調整装置。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の液晶表示装置の階調調
    整装置において、前記階調変換テーブル作成手段は、表
    示パネルのガンマ特性に基づいて原階調値の最大値と最
    小値の間の中間値を輝度の所望の上限値と所望の下限値
    の間の中間値に対応付け、次に、液晶表示装置の輝度を
    測定しながら表示階調値を調整し、輝度が前記中間値と
    なった時の表示階調値を中間表示階調値とし、前記原階
    調値の中間値を前記中間表示階調値に変換するように階
    調変換テーブルを作成することを特徴とする液晶表示装
    置の階調調整装置。
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