JP2007271940A - 映像表示装置及び映像表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】映像表示装置において、画素ごとの輝度特性のバラツキの補正を行うためのデータを記憶するメモリの容量を小さくする。
【解決手段】映像信号に基づいて映像を表示する映像表示装置１は、表示画素間の輝度バラツキを補正するための補正データが所定のデータ圧縮手法により圧縮された圧縮データを記憶する補正データ記憶手段１３と、補正データ記憶手段に記憶された圧縮データに基づいて映像信号を補正し、表示画素間の輝度バラツキが補正された映像信号を生成する映像信号補正手段１５と、表示画素間の輝度バラツキが補正された映像信号に基づいて映像を表示する映像表示手段１８と、を備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、ディスプレイにおいて生じる画素ごとの輝度バラツキを補正する映像表示装置及び映像表示方法に関する。

映像表示装置においては、発光素子間の輝度特性のバラツキによって発生する輝度むらや色むらなどを補正するために、表示画素ごとの輝度特性のバラツキを補正するための補正データをメモリに記憶しておき、その補正データに基づいて映像信号を補正することが行われている。このように映像信号の補正を行う映像表示装置が、特許文献１に示されている。

特許文献１に係る映像表示装置では、ディスプレイの表示画素ごとの補正データがメモリに記憶されている。そして、映像表示装置は、所定の表示画素の映像信号を取り込むと、この映像信号を同表示画素の補正データで補正している。ここで、各表示画素ごとの補正データの大きさを、映像信号（１０ビット）よりも小さいビット数（４ビット、６ビット等）とすることにより、補正データを記憶するためのメモリの容量を小さくし、製品コストを抑制している。しかしながら、製品コストをさらに抑制するためには、補正データを記憶するためのメモリの容量をさらに小さくする必要がある。
特開２００４−１５７３０９号公報

上述したように、映像表示装置においては表示画素ごとの輝度特性のバラツキを補正するための補正データを記憶するためのメモリの容量をさらに小さくする要求がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、表示画素ごとの輝度特性のバラツキの補正を行うためのデータを記憶するメモリの容量を小さくすることが可能な映像表示装置又は映像表示方法を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明は、映像信号に基づいて映像を表示する映像表示装置において、表示画素間の輝度バラツキを補正するための補正データが所定のデータ圧縮手法により圧縮された圧縮データを記憶する補正データ記憶手段と、補正データ記憶手段に記憶された圧縮データに基づいて映像信号を補正し、表示画素間の輝度バラツキが補正された映像信号を生成する映像信号補正手段と、表示画素間の輝度バラツキが補正された映像信号に基づいて映像を表示する映像表示手段と、を備えることを特徴とする。

また、上述した目的を達成するために、本発明は、映像信号に基づいて映像を表示する映像表示方法において、補正データ記憶手段には、表示画素間の輝度バラツキを補正するための補正データが所定のデータ圧縮手法により圧縮された圧縮データが記憶されており、補正データ記憶手段に記憶された圧縮データに基づいて映像信号を補正し、表示画素間の輝度バラツキが補正された映像信号を生成する映像信号補正ステップと、表示画素間の輝度バラツキが補正された映像信号に基づいて映像を表示する映像表示ステップと、を備えることを特徴とする。

上述した映像表示装置又は映像表示方法によれば、表示画素間の輝度バラツキを補正するための補正データが圧縮された圧縮データを用いて映像信号が補正されるため、表示画素間の輝度バラツキが補正された映像を表示することができる。また、補正データ記憶手段には、表示画素間の輝度バラツキを補正するための補正データが圧縮された状態で記憶されているため、補正データ記憶手段の記憶容量を小さくすることができる。

本発明に係る映像表示装置及び映像表示方法よれば、表示画素間の輝度バラツキを補正するための補正データを記憶するためのメモリの記憶容量を小さくすることができる。

以下、図面を参照して、本発明の映像表示装置に係る好適な実施形態について説明する。

図１には、映像表示装置１のブロック図が示されている。映像表示装置１は、映像信号処理回路１１と、アドレス制御回路１２と、補正値メモリ１３と、デコーダ１４と、補正回路１５と、駆動回路（ドライバ）１６と、走査線ドライバ１７と、平面ディスプレイ１８とを備えている。なお、映像表示装置１は、図示しない放送受信装置（チューナ）に接続されている。

映像信号処理回路１１は、放送受信装置により受信された放送信号を逐次取り込んで、放送信号に所定の映像信号処理を施している。即ち、映像信号処理回路１１は、放送信号をデジタルＲＧＢ信号の形態の映像信号（デジタルＲＧＢ映像信号）に変換し、このデジタルＲＧＢ映像信号を補正回路１５へ出力する。

アドレス制御回路１２には、映像表示装置１内で生成されたクロック信号clock、水平同期信号Hsync及び垂直同期信号Vsyncが入力される。クロック信号clock、水平同期信号Hsync及び垂直同期信号Vsyncは、映像信号処理回路１１から補正回路１５へ出力されるデジタルＲＧＢ映像信号が対応する表示画素の位置を特定する信号である。アドレス制御回路１２は、クロック信号clock、水平同期信号Hsync及び垂直同期信号Vsyncを取り込むと、これらの信号により特定される画素位置の補正データを読み出すための信号を補正値メモリ１３へ出力する。

補正値メモリ１３は、表示画素間の輝度特性のバラツキによって発生する輝度むらや色むらなどを補正するための補正データを所定のデータ圧縮手法により圧縮された状態で記憶する補正データ記憶手段である。補正値メモリ１３は、不揮発性メモリで構成されている。上記の補正データは、平面ディスプレイ１８の各表示画素間の輝度特性のバラツキを予め測定することにより得られる。

ここで、補正データを圧縮するための手法としては、様々な手法を用いることができる。例えば、ランレングス符号化、ハフマン符号化、Ｌｅｍｐｅｌ−Ｚｉｖ符号化、算術符号化などの可逆的にデータを圧縮する手法、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Coding Experts Group）方式による符号化などの非可逆的にデータを圧縮する手法、又はこれらの複数の圧縮手法を組み合わせた手法などが用いられる。これらのデータ圧縮手法は、補正データを所定の規則に従って符号化することにより補正データを圧縮する手法である。

補正値メモリ１３に記憶された圧縮データについて詳しく説明するために、圧縮される前の元の補正データと、圧縮された後の補正データとを対比して説明する。以下の説明では、表示画素の水平方向の位置をｉ（＝１，２，３，４，・・・）とし、表示画素の垂直方向の位置をｊ（＝０，１，２，３，・・・）とする。よって、平面ディスプレイ１８の表示面内における表示画素の位置は‘ｊｉ’で表される。この表示画素におけるレッドの発光素子をＲｊｉとし、グリーンの発光素子をＧｊｉとし、ブルーの発光素子をＢｊｉとする。

図２には、圧縮される前の元の補正データＲ’ｊｉ，Ｇ’ｊｉ，Ｂ’ｊｉと、平面ディスプレイ１８を構成する表示画素Ｒｊｉ，Ｇｊｉ，Ｂｊｉとの対応関係が示されている。圧縮される前の元の補正データＲ’ｊｉ，Ｇ’ｊｉ，Ｂ’ｊｉは、平面ディスプレイ１８を構成する表示画素Ｒｊｉ，Ｇｊｉ，Ｂｊｉのそれぞれについて、発光素子の表示色ごとに用意されている。即ち、レッドの発光素子をＲｊｉのそれぞれについて１つの補正データＲ’ｊｉが用意されており、グリーンの発光素子をＧｊｉのそれぞれについて１つの補正データＧ’ｊｉが用意されており、ブルーの発光素子をＢｊｉのそれぞれについて１つの補正データＢ’ｊｉが用意されている。

一方、補正値メモリ１３に記憶される圧縮データは、元の補正データを上記の様々な圧縮手法を用いて圧縮することにより生成される。ここで、ランレングス符号化、ハフマン符号化、Ｌｅｍｐｅｌ−Ｚｉｖ符号化、算術符号化などの手法で補正データを圧縮する場合には、発光素子の表示色ごとに補正データを分離してから、画像表示の際に走査される表示画素の順序に従って補正データを符号化すればよい。また、ＪＰＥＧ方式による符号化などの手法で補正データを圧縮する場合には、発光素子の表示色ごとに補正データを分離し、さらに８画素×８画素の固定ブロックごとに補正データを分離してから、各ブロックごとに補正データを符号化すればよい。

本実施形態では、上述したように表示画素間の輝度特性のバラツキを補正するための補正データが圧縮された状態で記憶されるため、補正値メモリ１３の記憶容量を小さくすることができる。特に、発光素子の表示色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）ごとに補正データが分離されてから、表示色ごとに補正データが圧縮されるため、補正値メモリ１３の記憶容量をさらに小さくすることができる。即ち、表示色ごとに補正データを分離すると、分離された補正データの値は、隣り合う表示画素間で大きく変化しない傾向があるため、補正データを効率良く圧縮することができる。

補正値メモリ１３は、アドレス制御回路１２から出力された信号を取り込むと、クロック信号clock、水平同期信号Hsync及び垂直同期信号Vsyncにより特定される表示画素の補正データを復元するために必要な最小限の圧縮データを、デコーダ１４へ出力する。即ち、補正値メモリ１３は、補正値メモリ１３に記憶される圧縮データから、上記の特定の表示画素の補正データを復元するために必要な一部の圧縮データのみを出力する。例えば、ランレングス符号化、ハフマン符号化、Ｌｅｍｐｅｌ−Ｚｉｖ符号化、算術符号化などの手法で補正データが圧縮されている場合には、上記のとおりに特定される表示画素のための補正データの圧縮データを出力する。また、ＪＰＥＧ方式による符号化などの手法で補正データが圧縮されている場合には、上記のとおりに特定される表示画素を含む固定ブロックの圧縮データを出力する。なお、上述した説明からわかるように、アドレス制御回路１２から補正値メモリ１３へ出力される信号は、特定の表示画素の補正データを復元するために必要な一部の圧縮データの記憶アドレスを指定する信号である。

デコーダ１４は、補正値メモリ１３から出力された圧縮データを取り込むと、その圧縮データから元の補正データを復元する処理を行うデコード手段である。デコーダ１４による補正データの復元処理の結果、クロック信号clock、水平同期信号Hsync及び垂直同期信号Vsyncにより特定される表示画素の補正データが得られる。デコーダ１４は、元の補正データを復元すると、その補正データを補正回路１５へ出力する。なお、デコーダ１４内には、補正値メモリ１３からの圧縮データや復元後の補正データなどを一時的に記憶するための揮発性メモリが用意されているが、この揮発性メモリの容量は小さい。

補正回路１５は、映像信号処理回路１１からのデジタル映像信号を、デコーダ１４からの補正データに基づいて補正する演算処理を行う映像信号補正手段である。即ち、補正回路１５は、デジタル映像信号に補正データを乗算することで、デジタル映像信号の階調を調節する。このような補正回路１５の処理により、平面ディスプレイ１８における表示画素間の輝度特性のバラツキが補正されたデジタル映像信号が生成される。補正回路１５は、表示画素間の輝度特性のバラツキが補正されたデジタル映像信号を駆動回路１６へ出力する。

駆動回路（ドライバ）１６は、表示画素間の輝度特性のバラツキが補正されたデジタル映像信号を取り込み、平面ディスプレイ１８に階調表示を行うための駆動電圧を供給する。また、走査線ドライバ１７は、１水平走査期間に１ラインずつ、画面上部から順にオン動作する。このような駆動回路１６及び走査線ドライバ１７の動作により、平面ディスプレイ１８の各表示画素は発光し、平面ディスプレイ１８には、表示画素間の輝度特性のバラツキが補正された映像が表示される。即ち、平面ディスプレイ１８は、表示画素間の輝度特性のバラツキが補正された映像を表示する映像表示手段である。なお、平面ディスプレイ１８としては、例えば、表面伝導型電子放出素子ディスプレイ（ＳＥＤ：Surface-conduction Electron-emitter Display）などの電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：FieldEmission Display）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ：Electroluminescence Display）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：LiquidCrystal Display）、プラズマディスプレイなどである。

次に、補正データの圧縮手法の第１変形例について説明する。上述した実施形態では、補正値メモリ１３に記憶される圧縮データを得るために、補正データＲ’ｊｉ，Ｇ’ｊｉ，Ｂ’ｊｉそのものを既述の種々の圧縮手法で圧縮した。これに対し、この変形例に係る圧縮手法では、画像表示の際の走査の方向に隣り合う表示画素間の補正データの差分を演算してから、この補正データの差分を既述の種々の圧縮手法で圧縮する。即ち、下記の数式（１）に示されるように、所定の表示画素の補正データからその左隣りの表示画素の補正データを減算することにより、表示色ごとの補正データの差分ΔＲ’ｊｉ，ΔＧ’ｊｉ，ΔＢ’ｊｉを演算し、これらの補正データの差分ΔＲ’ｊｉ，ΔＧ’ｊｉ，ΔＢ’ｊｉを圧縮する。上述した変形例に係る補正データの圧縮手法によれば、隣り合う表示画素間の補正データの差分は小さな値であるため、補正値メモリ１３に記憶される圧縮データを小さくすることができ、補正値メモリ１３をさらに小容量化することができる。なお、このように補正データを圧縮した場合には、デコーダ１４は、補正データの差分を逐次積算することで補正データを復元する。

ΔＲ’ｊｉ ＝ Ｒ’ｊｉ − Ｒ’ ｊｉ−１
ΔＧ’ｊｉ ＝ Ｇ’ｊｉ − Ｇ’ ｊｉ−１ ・・・（１）
ΔＢ’ｊｉ ＝ Ｂ’ｊｉ − Ｂ’ ｊｉ−１

次に、図３〜図６を参照して、補正データの圧縮手法の第２変形例〜第５変形例について説明する。図３〜図５に示される圧縮手法では、平面ディスプレイ１８において互いに隣り合う２つの表示画素のための補正データとして、発光素子の表示色ごとに１つの補正データが用意されている。なお、以下に説明する圧縮手法は、補正データを完全に復元することができない非可逆圧縮の一種である。

図３に示される第２変形例に係る圧縮手法では、平面ディスプレイ１８において水平方向に隣り合う２つの表示画素のための補正データとして、これら２つの表示画素の一方のための補正データのみが補正値メモリ１３に記憶されており、他方の表示画素のための補正データは補正値メモリ１３に記憶されていない。言い換えれば、水平方向の画素位置ｉが奇数の表示画素のための補正データＲ’ｊｉ，Ｇ’ｊｉ，Ｂ’ｊｉが、画素位置ｊｉ及びｊｉ＋１の２つの表示画素に対応する補正データとして用意されている。このように２つの表示画素のための補正データを１つで済ませることで、補正値メモリ１３の記憶容量を従来の約１／２に小容量化することができる。

図４に示される第３変形例に係る圧縮手法は、上述した図３の圧縮手法に類似している。水平方向の画素位置ｉが偶数の表示画素のための補正データＲ’ｊｉ，Ｇ’ｊｉ，Ｂ’ｊｉが、画素位置ｊｉ−１及びｊｉの２つの表示画素に対応する補正データとして用意されている。図４に示される圧縮手法においても、図３に示される圧縮手法と同様に、補正値メモリ１３の記憶容量を従来の約１／２に小容量化することができる。

図５に示される第４変形例に係る圧縮手法では、平面ディスプレイ１８において水平方向に隣り合う２つの表示画素のための補正データとして、これら２つの表示画素のための補正データから求められた１つの補正データが補正値メモリ１３に記憶されている。例えば、隣り合う２つの表示画素ｊｉ及びｊｉ＋１のための補正データとして、発光素子の表示色ごとに１つの補正データＲＲｊｉ，ＧＧｊｉ，ＢＢｊｉが補正値メモリ１３に記憶されている。ここで、発光素子の表示色ごとの補正データＲＲｊｉ，ＧＧｊｉ，ＢＢｊｉは、下記の数式（２）に示されるように、隣り合う２つの表示画素ｊｉ及びｊｉ＋１の発光素子のための補正データの平均値を算出することにより求められる。このように２つの表示画素のための補正データを１つで済ませることで、補正値メモリ１３の記憶容量を従来の約１／２に小容量化することができる。

ＲＲｊｉ ＝ （Ｒ’ｊｉ ＋ Ｒ’ｊｉ＋１）／２
ＧＧｊｉ ＝ （Ｇ’ｊｉ ＋ Ｇ’ｊｉ＋１）／２ ・・・（２）
ＢＢｊｉ ＝ （Ｂ’ｊｉ ＋ Ｂ’ｊｉ＋１）／２

なお、上述した図３〜図５の圧縮手法では、隣り合う２つの発光素子の補正データを圧縮して１つの圧縮補正データとしているが、他の実施形態では、隣り合う３つ以上の発光素子の補正データを圧縮して１つの圧縮補正データとしてもよい。また、上述した図３〜図６の圧縮手法では、水平方向に隣り合う発光素子の補正データを圧縮しているが、他の実施形態では、縦方向や斜め方向に隣り合う発光素子の補正データを圧縮してもよい。また、上述した図３〜図５の圧縮手法を用いた場合には、デコーダ１４は、補正値メモリ１３から取り込んだ補正データを補正回路１５に出力するのみで、補正データを復元する処理を行わない。

次に、図６を参照して、第５変形例に係る圧縮手法について説明する。図６に示される圧縮手法では、水平方向の画素位置ｉが奇数の表示画素のための補正データＲ’ｊｉ，Ｇ’ｊｉ，Ｂ’ｊｉは記憶されているが、水平方向の画素位置ｉが偶数の表示画素のための補正データＲ’ｊｉ，Ｇ’ｊｉ，Ｂ’ｊｉは記憶されていない。デコーダ１４は、水平方向の画素位置ｉが奇数の表示画素のための補正データＲ’ｊｉ，Ｇ’ｊｉ，Ｂ’ｊｉを出力すべきタイミングには、補正データＲ’ｊｉ，Ｇ’ｊｉ，Ｂ’ｊｉをそのまま出力する。一方、デコーダ１４は、水平方向の画素位置ｉが偶数の表示画素のための補正データＲ’ｊｉ，Ｇ’ｊｉ，Ｂ’ｊｉを出力すべきタイミングには、周辺領域にある複数の表示画素のための補正データに基づいて、水平方向の画素位置ｉが偶数の表示画素のための補正データを演算して出力する。より詳しく説明すると、デコーダ１４は、水平方向の画素位置ｉが偶数の表示画素のための補正データＲ’ｊｉ，Ｇ’ｊｉ，Ｂ’ｊｉを出力すべきタイミングには、下記の数式（３）に示されるように、その表示画素の両隣りの表示画素のための補正データＲ’ｊｉ−１，Ｇ’ｊｉ−１，Ｂ’ｊｉ−１及びＲ’ｊｉ＋１，Ｇ’ｊｉ＋１，Ｂ’ｊｉ＋１の平均値を演算し、この補正データの平均値を、欠落した補正データに代えて出力している。

Ｒ’ｊｉ ＝ （Ｒ’ｊｉ−１ ＋ Ｒ’ｊｉ＋１）／２
Ｇ’ｊｉ ＝ （Ｇ’ｊｉ−１ ＋ Ｇ’ｊｉ＋１）／２ ・・・（３）
Ｂ’ｊｉ ＝ （Ｂ’ｊｉ−１ ＋ Ｂ’ｊｉ＋１）／２

なお、上述したように欠落した補正データを復元する手法では、水平方向に隣り合う発光素子の補正データを平均しているが、他の実施形態では、縦方向や斜め方向に隣り合う発光素子の補正データを平均して補正データを演算してもよい。また、上述したように欠落した補正データを復元する手法は、ＪＰＥＧ方式による符号化などの非可逆的にデータを圧縮する手法を用いた結果、補正データの一部が欠落した場合にも利用することができる。

本発明の実施形態に係る映像表示装置のブロック図である。 圧縮前の補正データを説明するための図である。 補正値メモリに記憶される補正データの第２変形例を説明するための図である。 補正値メモリに記憶される補正データの第３変形例を説明するための図である。 補正値メモリに記憶される補正データの第４変形例を説明するための図である。 補正値メモリに記憶される補正データの第５変形例を説明するための図である。

符号の説明

１…映像表示装置、１１…映像信号処理回路、１２…アドレス制御回路、１３…補正値メモリ、１４…デコーダ、１５…補正回路、１６…駆動回路（ドライバ）、１７…走査線ドライバ、１８…平面ディスプレイ。

Claims (9)

1. 映像信号に基づいて映像を表示する映像表示装置において、
   表示画素間の輝度バラツキを補正するための補正データが所定のデータ圧縮手法により圧縮された圧縮データを記憶する補正データ記憶手段と、
   前記補正データ記憶手段に記憶された前記圧縮データに基づいて前記映像信号を補正し、前記表示画素間の輝度バラツキが補正された映像信号を生成する映像信号補正手段と、
   前記表示画素間の輝度バラツキが補正された前記映像信号に基づいて映像を表示する映像表示手段と、
   を備えることを特徴とする映像表示装置。
2. 前記補正データ記憶手段に記憶された前記圧縮データから、圧縮前の補正データを復元するデコード手段を、さらに備え、
   前記映像信号補正手段は、前記デコード手段により復元された補正データを用いて前記映像信号を補正することを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
3. 前記補正データ記憶手段に記憶された前記圧縮データは、隣り合う表示画素のための前記補正データの差分が圧縮されたデータであることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
4. 前記補正データ記憶手段に記憶された前記圧縮データは、前記補正データが表示色ごとに圧縮されたデータであることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
5. 前記補正データ記憶手段に記憶された前記圧縮データは、複数の表示画素に１つの補正データが対応したデータであることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
6. 前記複数の表示画素に対応した１つの補正データは、前記複数の表示画素のための補正データのいずれか１つであることを特徴とする請求項５に記載の映像表示装置。
7. 前記複数の表示画素に対応した１つの補正データは、前記複数の表示画素のための補正データの平均値であることを特徴とする請求項５に記載の映像表示装置。
8. 前記補正データ記憶手段には、所定の表示画素のための補正データが記憶されておらず、
   前記デコード手段は、前記所定の表示画素のための補正データを、この表示画素の周辺領域にある複数の表示画素のための補正データに基づいて演算することを特徴とする請求項２に記載の映像表示装置。
9. 映像信号に基づいて映像を表示する映像表示方法において、
   補正データ記憶手段には、表示画素間の輝度バラツキを補正するための補正データが所定のデータ圧縮手法により圧縮された圧縮データが記憶されており、
   前記補正データ記憶手段に記憶された前記圧縮データに基づいて前記映像信号を補正し、前記表示画素間の輝度バラツキが補正された映像信号を生成する映像信号補正ステップと、
   前記表示画素間の輝度バラツキが補正された前記映像信号に基づいて映像を表示する映像表示ステップと、
   を備えることを特徴とする映像表示方法。
   
   
   

Images