JP2008165083A

JP2008165083A - 液晶表示装置、液晶表示装置の特性量測定装置、特性量測定方法及びコンピュータプログラム

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Publication number: JP2008165083A
Application number: JP2006356833A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Sakai; 良和坂井
Original assignee: Nanao Corp
Current assignee: Nanao Corp
Priority date: 2006-12-29
Filing date: 2006-12-29
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2026-12-29
Also published as: JP4677399B2

Abstract

【課題】液晶パネルの表示面の周辺部について輝度又は色度等の特性量を検出し、検出した表示面の周辺部の特性量から中央部の特性量を推定することができる液晶表示装置、液晶表示装置の特性量測定装置、特性量測定方法及びコンピュータプログラムを提供する。
【解決手段】液晶表示装置１に取り付けたスイングセンサ３０にて表示面の周辺部の特性量を検出し、外部光センサ４０にて表示面の中央部の特性量を検出し、これらの検出値を対応付けた相関テーブル６４を予め記憶しておく。キャリブレーション処理などを行う際には、スイングセンサ３０にて表示面の周辺部の特性量を検出し、相関テーブル６４を参照して、対応する中央部の特性量を取得する。検出した特性量が相関テーブル６４に記憶されていない場合には、線形補間などの補間処理を行って中央部の特性量を算出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、キャリブレーション又は特性のチェック等のために液晶パネルの表示面の輝度又は色度等の特性量を測定することができる液晶表示装置、液晶表示装置の特性量測定装置、特性量測定方法及びコンピュータプログラムに関する。

近年普及している液晶表示装置は、一対のガラス基板の間に液晶物質を封入した液晶パネルと、この液晶パネルの背面に配設されたバックライトとを備える構成であり、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）又は再生装置等の外部装置から与えられる映像信号に応じて液晶パネルを駆動することにより、映像を表示するようにしてある。液晶表示装置には液晶パネルの駆動回路としてゲートドライバ及びソースドライバが搭載してあり、ゲートドライバ及びソースドライバが液晶パネルの各画素を駆動するトランジスタのゲート及びソースに接続されて、入力された映像信号に基づいてトランジスタのオン／オフを制御すると共に、オンに制御されたトランジスタに映像信号に応じた電圧（液晶パネルへの入力レベル）を印加して、液晶物質の電機光学特性により決定される光透過率を変化させる。これにより、液晶表示装置は、バックライトから照射されて液晶パネルを透過する光の量を画素毎に制御して映像を階調表示することができる。

液晶パネルは液晶物質が封入されたガラス基板間の対向距離、所謂液晶ギャップにより液晶物質の電気光学特性が決定されるが、製造バラツキなどの要因で設計値に対して液晶ギャップが狭い画素と広い画素とが混在し、液晶パネルの光透過率が設計値からずれ、所望の階調特性が得られない場合がある。この対策として、入力された映像信号による階調レベル（階調値）と、この階調レベルに対応する液晶パネルへの入力レベルとが関連付けられたＬＵＴ（ルック・アップ・テーブル）をメモリなどに記憶しておき、ＬＵＴに基づいて階調レベルを入力レベルに変換することによって、液晶表示装置毎に固有の階調特性を補正し、所望の階調特性を実現することが行われている。

しかし、液晶パネル及びバックライト等の特性は、液晶表示装置の使用に伴って経年変化する。このため、経年変化が生じている場合には、液晶表示装置の製造時又は出荷時等に記憶されたＬＵＴに基づいて階調特性を補正しても所望の階調特性を実現することができない虞がある。この問題に対して、液晶表示装置の出荷後に、ユーザ側でＬＵＴを更新する、所謂キャリブレーションを行うことによって対処することが可能である。

特許文献１においては、液晶表示部に対向して設けられた測光部にて検出した画質データを測定し、予め定めた理想的な登録画質データを記憶しておき、測定した画質データと登録画質データとの差分データを抽出して、差分データが所定の値以下となるように液晶表示部を制御する自己調整型表示システムが提案されている。この自己調整型表示システムでは、測光を行わないときには測光部を液晶表示装置のベゼルに収容することができるため、測光時以外では液晶面上を遮蔽しないという利点がある。また、人手を介することなく測光することができるため、ネットワークを介した遠隔操作により又は必要時に自動的に起動してキャリブレーションを行うことができるという利点がある。

しかしながら、特許文献１に記載の自己調整型表示システムのように、測光部を液晶表示装置のベゼルに収容する構成とした場合、測光部により測光できる範囲は液晶の表示面の周辺部のみである。液晶パネルは表示面の周辺部ほど輝度ムラ又は色ムラ等が発生しやすいため、表示面の周辺部での測光結果を基にキャリブレーションを行う場合には、最適な階調特性で表示を行うことができない虞がある。特許文献１においても、手動測光器にて表示面の中央部の測光を行い、周辺部の測光結果と相関させることができると記載してあるが、その詳細な方法については言及されていない。

本願の発明者は、液晶パネルの表示面の周辺部にてセンサで取得した輝度などの特性量から、表示面の中央部での特性量を推定する技術を既に提案しており、以下にこの技術を簡単に説明する。図１２は、液晶パネルの表示面の周辺部の特性量から中央部の特性量を推定する一の方法を説明するための模式図である。図において２０１はモノクロ表示の液晶表示装置であり、液晶表示装置２０１の上部には液晶パネルの表示面の周辺部の輝度を自動的に測定することができるスイングセンサ３０が搭載されている。また、表示面の中央部の輝度をユーザが手動で測定するための外部光センサ４０を備えており、スイングセンサ３０の測定値と外部光センサ４０の測定値との相対比を相対比算出部２００が以下の（１）式に基づいて算出することにより、図示のような相対比ＬＵＴを作成する。
（相対比）＝（スイングセンサの測定値）／（外部光センサの測定値） …（１）

一例として図示した相対比ＬＵＴは、液晶表示装置２０１が２５６階調で表示を行うことができる場合のものである。この相対比ＬＵＴを作成するためには、液晶表示装置２０１の表示面の表示を１階調ずつ２５６段階で切り替えて表示し、各階調でスイングセンサ３０及び外部光センサ４０による測定を行う必要がある。液晶表示装置２０１のキャリブレーションを行う場合には、スイングセンサ３０のみの測定を行って表示面の周辺部の測定値を取得し、相対比ＬＵＴを参照することによって、表示面の中央部の推定測定値を算出し、算出した中央部の推定測定値を基にキャリブレーションを行うことができる。
特開２００５−２０８５４８号公報

上述のように、予め相対比ＬＵＴを取得して記憶しておくことによって、スイングセンサ３０の測定値から表示面の中央部の推定測定値を取得して精度のよいキャリブレーションを行うことができるが、カラー表示の液晶表示装置について同様の方法で表示面の中央部の測定値を推定する場合には、以下のような問題が生じる。図１３は、カラー表示の液晶表示装置の場合の問題点を説明するための模式図であり、相対比ＬＵＴをグラフ化して図示したものである。カラー表示の液晶表示装置の場合、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３つの色成分毎に相対比ＬＵＴを作成する必要がある。しかし、カラー表示の液晶表示装置ではユーザがカラーバランスの設定を変更することができるため、一の設定にて最適な相対比ＬＵＴ（図１３（ａ）参照）を取得しても、例えばユーザがＲ成分を弱めるようにカラーバランスの設定を変更した場合には最適な相対比ＬＵＴ（図１３（ｂ）参照）が異なるため、表示面の中央部の測定値を精度よく推定することができない。

この問題を解決するために、想定されるカラーバランスの全てについて相対比ＬＵＴを予め取得して記憶しておくことが考えられるが、相対比ＬＵＴを記憶しておくためのメモリ容量が増大するのみでなく、多数の相対比ＬＵＴを取得するために膨大な測定時間が必要となるという問題がある。あるいは、カラーバランスを変更する毎に相対比ＬＵＴを取得することもできるが、この作業はユーザが行わなければならないため煩わしいという問題がある。

また、上述の相対比ＬＵＴは液晶表示装置２０１が表示することができる全階調について相対比を予め取得する必要があるため、相対比ＬＵＴの取得に時間がかかるという問題もあった。また、相対比ＬＵＴには、階調と相対比とを対応付けて記憶してあるため、表示面の中央部の測定値を推定する場合には、スイングセンサ３０により測定値を取得した際に液晶表示装置２０１が表示を行っていた階調を知る必要があるため、液晶表示装置２０１とスイングセンサ３０とが協調して処理を行う必要があり、スイングセンサ３０と協調して動作する機能を備えない液晶表示装置についてはこの方法を適用できないという問題もあった。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、予め検出した液晶パネルの表示面の中央部の特性量と周辺部の特性量とを対応付けて記憶しておき、表示面の周辺部の特性量を検出して、記憶しておいた特性量の対応を基に対応する中央部の特性量を取得するか、又は、検出した周辺部の特性量に対応する中央部の特性量が記憶されていない場合には、記憶された特性量の対応を基に中央部の特性量を算出する構成とすることにより、液晶パネルに表示する階調に依存することなく、表示面の周辺部の特性量から中央部の特性量を推定することができる液晶表示装置、液晶表示装置の特性量測定装置、特性量測定方法及びコンピュータプログラムを提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、表示面の中央部の特性量及び周辺部の特性量の対応を予め検出して離散的に複数記憶しておき、表示面の周辺部の特性量から中央部の特性量を算出する場合に、検出した周辺部の特性量に近いものを記憶した特性量から取得して、線形補間などの補間処理により中央部の特性量を算出する構成とすることにより、予め検出及び記憶しておく特性量が少なくてよい液晶表示装置、液晶表示装置の特性量測定装置、特性量測定方法及びコンピュータプログラムを提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、予め検出した表示面の中央部の特性量及び周辺部の特性量を三刺激値として記憶しておき、赤、緑及び青の三原色の色度で検出した周辺部の特性量を三刺激値に変換して、中央部の特性量の取得又は算出を行う構成とすることにより、検出した周辺部の特性量から中央部の特性量を補間処理などにより算出する場合に、精度よく算出を行うことができる液晶表示装置、液晶表示装置の特性量測定装置、特性量測定方法及びコンピュータプログラムを提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、表示面の中央部の特性量を検出する手段を備えて、表示面の中央部の特性量と周辺部の特性量とを検出し、検出した特性量を対応付けて記憶させる構成とすることにより、液晶パネルが経年変化などによって特性が変化した場合に、予め対応付けて記憶した表示面の中央部及び周辺部の特性量を更新することができる液晶表示装置、液晶表示装置の特性量測定装置、特性量測定方法及びコンピュータプログラムを提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、予め対応付けて記憶した表示面の中央部及び周辺部の特性量と、検出した表示面の周辺部の特性量とを基に取得又は算出した表示面の中央部の特性量に応じて、液晶パネルの表示面に映像を表示する表示特性を調整する構成とすることにより、表示面の特性量に基づく高精度な表示特性の調整を行うことができる液晶表示装置、液晶表示装置の特性量測定装置、特性量測定方法及びコンピュータプログラムを提供することにある。

第１発明に係る液晶表示装置は、映像を表示面に表示する液晶パネルと、前記表示面の周辺部の輝度又は色度の特性量を検出する周辺特性量検出手段とを備える液晶表示装置において、前記表示面の中央部の特性量及び周辺部の特性量を対応付けて予め記憶する記憶手段と、前記周辺特性量検出手段が検出した特性量が、前記記憶手段が記憶した特性量に含まれているか否かを判定する判定手段と、含まれていると前記判定手段が判定した場合に、前記周辺特性量検出手段が検出した特性量に対応する前記表示面の中央部の特性量を取得する取得手段と、含まれていないと前記判定手段が判定した場合に、前記記憶手段に予め記憶された中央部の特性量及び周辺部の特性量を基に、前記周辺特性量検出手段が検出した特性量に対する前記表示面の中央部の特性量を算出する算出手段とを備えることを特徴とする。

また、第２発明に係る液晶表示装置は、前記記憶手段には、前記表示面の中央部の特性量及び周辺部の特性量が離散的に複数記憶してあり、前記算出手段は、前記記憶手段に記憶された特性量から、前記周辺特性量検出手段が検出した特性量に近い特性量を取得し、補間処理を行って中央部の特性量を算出するようにしてあることを特徴とする。

また、第３発明に係る液晶表示装置は、前記記憶手段には、特性量を三刺激値として記憶してあり、前記周辺特性量検出手段は、赤、緑及び青の三原色の色度を特性量として検出するようにしてあり、前記周辺特性量検出手段が検出した各色の色度を三刺激値に変換する変換手段を備えることを特徴とする。

また、第４発明に係る液晶表示装置は、前記表示面の中央部の特性量を検出する中央特性量検出手段と、該中央特性量検出手段が検出した特性量及び前記周辺特性量検出手段が検出した特性量を対応付けて前記記憶手段に記憶させる手段とを備えることを特徴とする。

また、第５発明に係る液晶表示装置は、前記取得手段が取得した中央部の特性量又は前記算出手段が算出した中央部の特性量に応じて、前記表示面に映像を表示するときの表示特性を調整する調整手段を備えることを特徴とする。

また、第６発明に係る液晶表示装置の特性量測定装置は、液晶表示装置に取り付けられて、前記液晶表示装置の表示面の周辺部の輝度又は色度の特性量を検出する周辺特性量検出手段を備える液晶表示装置の特性量測定装置において、前記表示面の中央部の特性量及び周辺部の特性量を対応付けて予め記憶する記憶手段と、前記周辺特性量検出手段が検出した特性量が、前記記憶手段が記憶した特性量に含まれているか否かを判定する判定手段と、含まれていると前記判定手段が判定した場合に、前記周辺特性量検出手段が検出した特性量に対応する前記表示面の中央部の特性量を取得する取得手段と、含まれていないと前記判定手段が判定した場合に、前記記憶手段に予め記憶された中央部の特性量及び周辺部の特性量を基に、前記周辺特性量検出手段が検出した特性量に対する前記表示面の中央部の特性量を算出する算出手段とを備えることを特徴とする。

また、第７発明に係る液晶表示装置の特性量測定装置は、前記記憶手段には、前記表示面の中央部の特性量及び周辺部の特性量が離散的に複数記憶してあり、前記算出手段は、前記記憶手段に記憶された特性量から、前記周辺特性量検出手段が検出した特性量に近い特性量を取得し、補間処理を行って中央部の特性量を算出するようにしてあることを特徴とする。

また、第８発明に係る液晶表示装置の特性量測定装置は、前記記憶手段には、特性量を三刺激値として記憶してあり、前記周辺特性量検出手段は、赤、緑及び青の三原色の色度を特性量として検出するようにしてあり、前記周辺特性量検出手段が検出した各色の色度を三刺激値に変換する変換手段を備えることを特徴とする。

また、第９発明に係る液晶表示装置の特性量測定装置は、前記表示面の中央部の特性量を検出する中央特性量検出手段と、該中央特性量検出手段が検出した特性量及び前記周辺特性量検出手段が検出した特性量を対応付けて前記記憶手段に記憶させる手段とを備えることを特徴とする。

また、第１０発明に係る液晶表示装置の特性量測定装置は、前記取得手段が取得した中央部の特性量又は前記算出手段が算出した中央部の特性量に応じて、前記表示面に映像を表示するときの表示特性を調整する調整手段を備えることを特徴とする。

また、第１１発明に係る特性量測定方法は、映像を表示面に表示する液晶パネルを備える液晶表示装置の前記表示面の輝度又は色度の特性量を測定する特性量測定方法において、前記表示面の中央部の特性量及び周辺部の特性量を対応付けて予め記憶しておき、前記表示面の周辺部の特性量を検出し、検出した前記表示面の周辺部の特性量が、予め対応付けて記憶した前記表示面の中央部の特性量及び周辺部の特性量に含まれているか否かを判定し、含まれている場合には、検出した周辺部の特性量に対応する予め記憶した中央部の特性量を取得し、含まれていない場合には、予め記憶した中央部の特性量及び周辺部の特性量を基に、検出した周辺部の特性量に対する中央部の特性量を算出することを特徴とする。

また、第１２発明に係る特性量測定方法は、前記表示面の中央部の特性量及び周辺部の特性量を離散的に記憶しておき、記憶した特性量から、検出した周辺部の特性量に近い特性量を取得し、補間処理を行って中央部の特性量を算出することを特徴とする。

また、第１３発明に係る特性量測定方法は、特性量を三刺激値として記憶しておき、前記表示面の周辺部の特性量を赤、緑及び青の三原色の色度として検出し、検出した各色の色度を三刺激値に変換することを特徴とする。

また、第１４発明に係る特性量測定方法は、前記表示面の中央部の特性量を検出し、検出した中央部の特性量及び検出した周辺部の特性量を対応付けて記憶することを特徴とする。

また、第１５発明に係る特性量測定方法は、取得又は算出した中央部の特性量に応じて、前記表示面に映像を表示するときの表示特性を調整することを特徴とする。

また、第１６発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、映像を表示面に表示する液晶パネルと、前記表示面の周辺部の輝度又は色度の特性量を検出する周辺特性量検出手段とを備える液晶表示装置の前記表示面の特性量を測定させるコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、前記周辺特性量検出手段が検出した周辺部の特性量が、予め対応付けて記憶された前記表示面の中央部の特性量及び周辺部の特性量に含まれているか否かを判定させ、含まれている場合には、前記周辺特性量検出手段が検出した周辺部の特性量に対応する予め記憶された中央部の特性量を取得させ、含まれていない場合には、予め記憶した中央部の特性量及び周辺部の特性量を基に、検出した周辺部の特性量に対する中央部の特性量を算出させることを特徴とする。

また、第１７発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、予め離散的に記憶された前記表示面の中央部の特性量及び周辺部の特性量から、前記周辺特性量検出手段が検出した特性量に近い特性量を取得し、補間処理を行って中央部の特性量を算出させることを特徴とする。

また、第１８発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、前記周辺特性量検出手段が赤、緑及び青の三原色の色度として検出した前記表示面の周辺部の特性量を三刺激値に変換させることを特徴とする。

また、第１９発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、前記表示面の中央部の特性量を検出する中央特性量検出手段が検出した中央部の特性量、及び前記周辺特性量検出手段が検出した周辺部の特性量を対応付けて記憶させることを特徴とする。

また、第２０発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、取得又は算出した中央部の特性量に応じて、前記表示面に映像を表示するときの表示特性を調整させることを特徴とする。

本発明においては、液晶パネルの表示面の中央部及び周辺部の輝度又は色度等の特性量を予め検出し、検出したそれぞれの特性量を対応付けてメモリ又はハードディスク等に記憶しておく。キャリブレーションなどを行う際には、表示面の周辺部のみの特性量を検出して、予め記憶した中央部及び周辺部の特性量を基に表示面の中央部の特性量を推定し、中央部の特性量に応じたキャリブレーションを行う。予め対応付けて記憶した周辺部の特性量の中に、キャリブレーションの際に測定した周辺部の特性量が含まれている場合、これに対応する中央部の特性量を読み出して取得することが可能である。測定した周辺部の特性量が含まれていない場合には、予め記憶した中央部及び周辺部の特性量を基に、例えば補間処理などの演算処理を行うことによって、算出する。従来のように液晶パネルが表示可能な階調に対応付けて相対比を記憶しておくのではなく、予め測定した中央部及び周辺部の特性値を記憶しておくのみでよいため、キャリブレーションの際に中央部の特性量を取得又は算出を階調に依存することなく行うことが可能となる。よって、カラーバランスの変更などが行われた場合であっても、中央部の特性量の取得又は算出を容易に行うことが可能となる。また、液晶パネルが表示する階調に依存しないため、本機能を有さない従来の液晶表示装置であっても、本機能を有する測定装置を付加することにより、同等のキャリブレーションを行うことが可能となる。

また、本発明においては、表示面の中央部及び周辺部の特性量を対応付けて予め離散的に検出及び記憶しておく。キャリブレーションなどの際に検出した表示部の周辺部の特性量が予め記憶した特性量に含まれていない場合、検出した周辺部の特性量に近いものを記憶した特性量から取得し、線形補間などの補間処理を行って検出した周辺部の特性量に対する中央部の特性量を算出する。予め検出する特性量の線形性が高い場合には、算出精度を低下させることなく中央部の特性量を算出でき、また、予め記憶する特性量の数を減ずることができる。

また、本発明においては、表示面の中央部の特性量及び周辺部の特性量を予め三刺激値として記憶しておく。表示面の周辺部の特性量を検出する場合には赤、緑及び青の三原色の色度として特性量を検出し、検出した各色の色度を三刺激値に変換する。特性量を三刺激値として記憶しておくことにより、線形性の高い値を記憶しておくことができ、線形補間などの補間処理によって容易に且つ精度よく中央部の特性量を算出することが可能となる。

また、本発明においては、表示面の中央部の特性量を検出する手段を装置に備える。これにより、液晶表示装置が長期にわたって使用され、液晶パネルの特性などに経年変化が生じた場合に、表示面の中央部及び周辺部の特性量を再度検出し、予め対応付けて記憶してある表示面の中央部及び周辺部の特性量を更新することが可能となる。

また、本発明においては、予め対応付けて記憶した表示面の中央部及び周辺部の特性量と、検出した表示面の周辺部の特性量とを基に表示面の中央部の特性量を取得又は算出し、この特性量に応じて液晶パネルの表示特性の調整、所謂キャリブレーションを行う。上述のように、表示面の周辺部の特性量から精度よく中央部の特性量を取得又は算出できるため、キャリブレーションを中央部の特性量に応じて精度よく行うことができる。

第１発明、第６発明、第１１発明及び第１６発明による場合は、予め検出した液晶パネルの表示面の中央部の特性量と周辺部の特性量とを対応付けて記憶しておき、表示面の周辺部の特性量を検出して、記憶しておいた特性量の対応を基に中央部の特性量を取得又は算出する構成とすることにより、液晶パネルが表示する階調に依存することなく検出した周辺部の特性量から中央部の特性量を推定することができ、カラーバランスが変更された場合であっても表示面の中央部の特性量を容易に且つ精度よく推定することができるため、カラー表示の液晶表示装置のキャリブレーションなどを精度よく行うことができる。また、本機能を有さない従来の液晶表示装置であっても、本機能を有する測定装置を付加することにより、同等のキャリブレーションを行うことができる。よって、液晶表示装置のキャリブレーション又は表示特性のチェック等の処理を自動化することも容易であり、液晶表示装置の表示品質を高度に保つことができる。

また、第２発明、第７発明、第１２発明及び第１７発明による場合は、表示面の中央部の特性量及び周辺部の特性量の対応を予め検出して離散的に複数記憶しておき、検出した周辺部の特性量に近いものを記憶した特性量から取得し、線形補間などの補間処理を行って中央部の特性量を算出する構成とすることにより、特性量の線形性が高い場合には、算出精度を低下させることなく、予め記憶する特性量の数を減ずることができるため、必要な記憶容量を削減することができると共に、予め記憶するための中央部及び周辺部の特性量の検出を短時間で行うことができる。よって、装置の部品コスト及び製造コスト等を削減でき、安価な装置を提供することができる。

また、第３発明、第８発明、第１３発明及び第１８発明による場合は、予め検出した表示面の中央部の特性量及び周辺部の特性量を三刺激値として記憶しておき、赤、緑及び青の三原色の色度で検出した周辺部の特性量を三刺激値に変換して、中央部の特性量の取得又は算出を行う構成とすることにより、特性量として線形性の高い値を記憶しておくことができるため、線形補間などの補間処理によって容易に且つ精度よく中央部の特性量を算出することができる。よって、キャリブレーションなどを精度よく且つ高速に行うことができ、液晶表示装置の表示品質を高度に保つことができる。

また、第４発明、第９発明、第１４発明及び第１９発明による場合は、表示面の中央部の特性量を検出する手段を備えて、表示面の中央部の特性量と周辺部の特性量とを検出し、検出した特性量を対応付けて記憶させる構成とすることにより、表示面の中央部及び周辺部の特性量を再度検出し、予め対応付けて記憶してある表示面の中央部及び周辺部の特性量を更新することができる。よって、液晶パネルの特性などに経年変化が生じた場合であっても、予め記憶した特性量を更新することによって、キャリブレーションなどを精度よく行うことができ、液晶表示装置の表示品質を高度に保つことができる。

また、第５発明、第１０発明、第１５発明及び第２０発明による場合は、予め対応付けて記憶した表示面の中央部及び周辺部の特性量と、検出した表示面の周辺部の特性量とを基に表示面の中央部の特性量を取得又は算出し、この特性量に応じて液晶パネルの表示特性の調整を行う構成とすることにより、表示面の周辺部の特性量から精度よく取得又は算出した中央部の特性量に基づく高精度な調整を行うことができ、液晶表示装置の表示品質を高度に保つことができる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本発明に係る液晶表示装置の外観を示す模式的斜視図である。図において１はカラー表示の液晶表示装置である。液晶表示装置１は、略矩形の板状をなす本体部分の正面に液晶パネルによる表示面２が設けられて映像を表示するようにしてあると共に、背面にスタンドが設けられて机上又は床上等に表示面２が略垂直となるように本体部分を支持するようにしてある。

また、液晶表示装置１の本体部分の上側には、表示面２の周辺部の輝度及び色度等の特性量を検知するスイングセンサ３０が着脱可能に取り付けてある。スイングセンサ３０は、略長方形の板状をなして一端部分近傍に光センサが配されると共に、他端部を回動可能に枢支された移動部３１を有している。移動部３１は、光センサが表示面２の周辺部に対向する位置と、スイングセンサ３０の本体部分に設けられた収容部３２内に収容されて表示面２に対向しない位置との間を、ＤＣモータの動力により移動するようにしてある。移動部３１を自動的に移動させることにより表示面２の特性量を自動的に検知することも可能である。

図２及び図３は、本発明に係る特性量測定方法を実行するための装置の構成を示すブロック図である。本発明に係る特性量測定法は、上述の液晶表示装置１及びスイングセンサ３０と、手動で液晶表示装置１の表示面２の中央部の特性量を検知するための外部光センサ４０と、これらの３つの装置を制御するＰＣ５０とを用いて行うことができる。

液晶表示装置１は、液晶パネル３、バックライト４、制御部５、ＲＯＭ６、ＲＡＭ７、操作部８、信号入力部９、バックライト駆動部１０、液晶駆動部１１等を備えている。液晶表示装置１の信号入力部９は、ＰＣ５０などの外部機器にケーブルを介して接続される接続端子を有しており、外部機器から入力される映像信号を取得するようにしてあり、液晶表示装置１はこの映像信号に基づいて液晶パネル３の表示面２に映像を表示するようにしてある。なお、信号入力部９に入力される映像信号は、アナログの信号形式又はデジタルの信号形式のいずれであってもよい。

制御部５は、バスを介して液晶表示装置１内の各部に接続してあり、これらの動作を制御することによって、映像の表示などの種々の処理を実行するようにしてある。ＲＯＭ６は、例えばマスクＲＯＭ又はＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性のメモリ素子により構成してあり、制御部５の動作に必要な各種のプログラム及びデータ等が予め記憶してある。ＲＡＭ７は、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭ等の書き換え可能なメモリ素子により構成してある。例えば、制御部５はＲＯＭ６に記憶されたプログラムをＲＡＭ７にロードしてプログラムを実行し、プログラムの実行に伴って生成された一時的なデータをＲＡＭ７に記憶するようにしてある。

操作部８は、液晶表示装置１を操作するための各種のファンクションキーなどを有している。例えば、表示面２の明るさ（ブライトネス）を設定するためのキー、及び表示面２に表示される映像のカラーバランスを設定するためのキー等の各種の設定キーが操作部８には設けてある。操作部８は、これらのファンクションキーに対するユーザの操作を受け付けて、制御部５へ通知するようにしてあり、制御部５は受け付けたユーザの操作に応じて各部を制御し、設定を更新するようにしてある。

液晶パネル３は、一対のガラス基板が対向配置され、その間隙内に液晶物質である液晶層が形成された構造をなしている。一方のガラス基板には、複数の画素電極と、画素電極のそれぞれにドレインを接続したＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）とが設けてあり、他方のガラス基板には共通電極が設けてある。ＴＦＴのゲート及びソースは、液晶駆動部１１のゲートドライバ１１ａ及びソースドライバ１１ｂの各出力段にそれぞれ接続してある。

液晶駆動部１１は、制御部５に制御されて、信号入力部９に入力された映像信号に基づいて液晶パネル３を駆動するようにしてある。液晶駆動部１１のゲートドライバ１１ａは、液晶パネル３が有する多数のＴＦＴのゲートに、入力された映像信号に応じて選択的に電圧を印加するようにしてあり、同様にソースドライバ１１ｂは、ＴＦＴのソースに、入力された映像信号に応じた電圧値で電圧を印加するようにしてある。

液晶パネル３は、ゲートドライバ１１ａから印加される電圧によって各画素のＴＦＴのオン／オフが制御され、ソースドライバ１１ｂから入力される出力電圧（液晶パネル３への入力レベル）をオン期間に各画素のＴＦＴに印加することにより、液晶物質の電気光学特性によって決定される光透過率を制御して、光源からの光の透過を調整し、映像を階調表示するようにしてある。液晶パネル３は一対の偏光板（図示は省略する）で挟まれ、更にその背面に光源としてのバックライト４が配設してある。また、液晶パネル３の正面側は外部に露出しており、正面側が映像を表示する表示面２をなしている。

バックライト４はバックライト駆動部１０から与えられる出力電圧により駆動されており、バックライト駆動部１０は制御部５により制御されて、ユーザが操作部８を操作して設定したブライトネスに応じて出力電圧を調整してバックライト４へ与え、バックライト４の輝度を調整するようにしてある。これにより、液晶パネル３の表示面２でのブライトネスを調整することができる。

液晶表示装置１に取り付けられるスイングセンサ３０は、光センサ３３、ＤＣモータ３４、モータ駆動部３５及びＩ／Ｆ（インタフェース）部３６等を備える構成である。上述の移動部３１に設けられる光センサ３３は、フォトトランジスタなどの受光素子及びＡ／Ｄ変換回路等を有するものであり、液晶パネル３の表示面２の周辺部の輝度又は色度等の特性量に応じて受光素子が出力する電圧をＡ／Ｄ変換回路によりデジタルの電気信号に変換して出力するようにしてある。

また、ＤＣモータ３４は、移動部３１を液晶ディスプレイ３の表示面２に沿って回動させる動力を発生するものであり、モータ駆動部３５から与えられる電圧により駆動されるようにしてある。モータ駆動部３５は、所望の電圧を発生してＤＣモータ３４に印加し、ＤＣモータ３４の回転方向及び回転量を制御することによって、光センサ３３による表示面２の特性量の検出位置又は非検出位置のいずれかに移動部３１を移動させるようにしてある。

また、光センサ３３及びモータ駆動部３５はＩ／Ｆ部３６にそれぞれ接続してある。Ｉ／Ｆ部３６はケーブルを介してＰＣ５０に接続してあり、光センサ３３が検知した表示面２の特性量をデジタルのデータとしてＰＣ５０へ与えると共に、ＰＣ５０からの制御命令を取得してモータ駆動部３５に与えるようにしてある。これにより、モータ駆動部３５がＤＣモータ３４を駆動し、移動部３１を移動させて光センサ３３による特性量の検出を行うようにしてある。

外部光センサ４０は、スイングセンサ３０の光センサ３３と同様に表示面２の輝度又は色度等の特性量を検出するものである。ただし、スイングセンサ３０のように常に液晶表示装置１に取り付けるのではなく、検出を行う場合にのみ表示面２の略中央に両面テープなどで固定して使用するようにしてあり、液晶表示装置１の製造時、スイングセンサ３０の取り付け時又は定期的に、表示面２の中央部の特性量と周辺部の特性量との相関関係を取得する場合に付加的に使用される。外部光センサ４０は、使用時にのみＰＣ５０に接続され、外部光センサ４０が検出した特性量はデジタルのデータとしてＰＣ５０へ与えられる。

ＰＣ５０は、ＣＰＵ５１、ＲＡＭ５２、操作部５３、Ｉ／Ｆ部５４、５５、信号出力部５６及び記憶部６０等を備える構成である。ＣＰＵ５１は、バスを介してその他のハードウェア各部に接続してあり、これら各部の動作を制御する処理を行うと共に、記憶部６０に記憶された各種のプログラムを実行することにより演算などの処理を行うようにしてある。ＲＡＭ５２は、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭ等のメモリ素子で構成され、ＣＰＵ５１が処理を行う際に各種のプログラム及びデータ等を一時的に記憶するようにしてある。

操作部５３は、例えばマウス及びキーボード等の装置に対してユーザが行った操作を受け付け、操作内容をＣＰＵ５１に通知する処理を行うようにしてある。Ｉ／Ｆ部５４、５５は、例えばＵＳＢ又はＲＳ２３２Ｃ等の規格の接続端子を備えて外部の機器との間でデータの送受信を行うためのものであり、図３に示す例ではスイングセンサ３０が常時接続されると共に、必要に応じて外部光センサ４０が接続される。信号出力部５６は、液晶表示装置１に接続されており、ＣＰＵ５１の処理により生成された表示用の映像信号を液晶表示装置１へ出力し、所望の映像を液晶表示装置１の表示面２に表示することができるようにしてある。

記憶部６０は、ハードディスクなどの大容量の記憶装置で構成されるものであり、図示は省略するが、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム及び制御プログラム等の各種のプログラムと、これらのプログラムで利用されるデータ又はこれらのプログラムが生成したデータ等とを記憶するようにしてある。本実施の形態においては、記憶部６０にキャリブレーションプログラム６１、理想階調特性テーブル６２、ＬＵＴ６３、及び相関テーブル６４等が記憶してある。

理想階調テーブル６２は、液晶表示装置１に表示する映像のデータに係る階調レベルと、この階調レベルに対して液晶表示装置１の液晶パネル３が表示する際の理想的な輝度又は色度等の特性量とが関連付けて記憶されたテーブルである。ＬＵＴ６３は、理想階調テーブル６２に記憶された理想的な特性量となるように、各階調レベルに対応して液晶パネル３へ与える入力レベルが関連付けて記憶されたテーブルである。ＣＰＵ５１は、各種のプログラムの実行により生成された映像データの各画素の階調レベルを、ＬＵＴ６３を基に液晶パネル３への最適な入力レベルに変換し、映像信号として信号出力部５６から液晶表示装置１へ出力するようにしてある。

しかし、液晶表示装置１の継続的な使用により液晶パネル３に経年変化が生じ、液晶パネル３の表示特性に若干の変化が生じた場合、予め記憶したＬＵＴ６３による階調レベルから入力レベルへの変換では、理想階調テーブル６２に記憶された理想的な特性量で映像を表示できない場合がある。このため、変化した液晶パネル３の表示特性に合わせてＬＵＴ６３を更新する処理（以下、キャリブレーション処理という）を行うキャリブレーションプログラム６１が記憶部６０に記憶してあり、キャリブレーションプログラム６１をＣＰＵ５１が実行してＬＵＴ６３を更新することにより、液晶パネル３にて理想的な特性量で映像を表示できるようにしてある。なお、キャリブレーション処理は、ユーザが操作部５３を操作することによりキャリブレーションプログラム６１をＰＣ５０に実行させてもよく、予め定められた周期で自動的に行わせてもよく、ＰＣ５０がＬＡＮなどのネットワークに接続する機能を有している場合にはサーバコンピュータなどによる遠隔操作で行わせてもよい。

キャリブレーションプログラム６１によるキャリブレーション処理では、スイングセンサ３０を用いて液晶表示装置１の表示面２の特性量を検出し、理想階調テーブル６２に記憶された理想的な特性量との差を打ち消すように、ＬＵＴ６３に記憶された入力レベルを更新する。しかし、スイングセンサ３０は表示面２の周辺部の特性量を検出する構成であるが、キャリブレーション処理は表示面２の中央部の特性量を基に行うことが好ましい。そこで、記憶部６０には、表示面２の中央部の特性量と周辺部の特性量とが対応付けて記憶された相関テーブル６４が記憶してあり、キャリブレーションプログラム６１は、相関テーブル６４を基に、スイングセンサ３０が検出した表示面２の周辺部の特性量から中央部の特性量を取得又は算出し、中央部の特性量を基にキャリブレーション処理を行うようにしてある。

図４は、相関テーブル６４の一例を示す模式図である。相関テーブル６４は、スイングセンサ３０が検出した表示面２の周辺部の特性量と、外部光センサ４０が検出した表示面２の中央部の特性量とが対応付けて記憶されたテーブルである。液晶表示装置１とスイングセンサ３０及び外部光センサ４０とを組にして製造及び販売等される場合には、製造工程にてスイングセンサ３０及び外部光センサ４０による測定を予め行って相関テーブル６４を作成し、また、液晶表示装置１とスイングセンサ３０及び外部光センサ４０とが個別に製造及び販売等される場合には、スイングセンサ３０の取り付け時に測定を行って相関テーブル６４を作成すればよい。製造工程にて相関テーブル６４を作成した場合には、作成した相関テーブル６４をＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に記録して提供してもよく、ＰＣ５０の記憶部６０に記憶してＰＣ５０と共に提供してもよい。また、ユーザがスイングセンサ３０及び外部光センサ４０を利用して、相関テーブル６４を更新することも可能である。相関テーブル６４の更新は、キャリブレーションプログラム６１の一機能として提供される。

相関テーブル６４には、表示面２の中央部の特性量と周辺部の特性量とが三刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ値）として記憶してある。図４に示す相関テーブル６４には、スイングセンサ３０が検出した特性量の三刺激値をＸＳｎ、ＹＳｎ、ＺＳｎ（ｎ＝０〜８）とし、外部光センサ４０が検出した特性量の三刺激値をＸＲｎ、ＹＲｎ、ＺＲｎ（ｎ＝０〜８）として記載してある。液晶パネル３が２５６階調の表示を行う場合、相関テーブル６４には図示のように９段階程度に離散的に検出を行った結果を対応付けて記憶してあり、一の測定階調レベル毎に、各Ｘ、Ｙ、Ｚ値についてスイングセンサ３０の検出値（ＸＳｎ、ＹＳｎ、ＺＳｎ）に、外部光センサ４０の検出値に対するスイングセンサ３０の検出値の比（ＸＲｎ／ＸＳｎ、ＹＲｎ／ＹＳｎ、ＺＲｎ／ＺＳｎ）が対応付けて記憶してある。なお、実際に記憶部６０に記憶する相関テーブル６４では、図４に示した測定階調レベルの項目は含まれていなくてもよい。また、スイングセンサ３０の検出値（ＸＳｎ、ＹＳｎ、ＺＳｎ）に対応付けて外部光センサ４０の検出値に対するスイングセンサ３０の検出値の比（ＸＲｎ／ＸＳｎ、ＹＲｎ／ＹＳｎ、ＺＲｎ／ＺＳｎ）を記憶する構成としたが、これに限らず、スイングセンサ３０の検出値（ＸＳｎ、ＹＳｎ、ＺＳｎ）に対して単に外部光センサ４０の検出値（ＸＲｎ、ＹＲｎ、ＺＲｎ）を対応付けて記憶する構成としてもよい。

キャリブレーションプログラム６１によりキャリブレーション処理を行う場合には、スイングセンサ３０にて表示面２の周辺部の特性量を検出し、検出した特性量を三刺激値（ＸＳｎ、ＹＳｎ、ＺＳｎ）に変換して、相関テーブル６４を参照することにより、中央部の特性量の三刺激値（ＸＲｎ、ＹＲｎ、ＺＲｎ）を取得することができる。このとき、スイングセンサ３０にて検出した特性量に係る三刺激値が、相関テーブル６４に含まれておらず、直接的に中央部の特性量の三刺激値を取得することができない場合には、相関テーブル６４に記憶された値を基に線形補間処理を行って、中央部の特性量の三刺激値を取得するようにしてある。

図５は、相関テーブル６４をグラフとして示した模式図であり、図４に示した相関テーブル６４のＸ値についてグラフ化したものである。また、（ａ）に相関テーブル６４の全体図を示し、（ｂ）に一部拡大した図を示してある。検出した特性量を三刺激値として記憶した相関テーブル６４の各値は、図５（ａ）に示すように線形性が高く、一次関数で近似することができる。例えば、キャリブレーション処理の際にスイングセンサ３０にて検出した特性量のＸ値が、ＸＳ３及びＸＳ４の間の値ＸＳであった場合、（ＸＳ３、ＸＲ３／ＸＳ３）及び（ＸＳ４、ＸＲ４／ＸＳ４）の２点を結ぶ直線（図５（ｂ）の破線参照）を算出して、ＸＳに対応するＸＲ／ＸＲを算出することができる。

このように、相関テーブル６４に特性量を三刺激値として記憶しておくことにより、線形補間処理を行って精度よく表示面２の中央部の特性量を算出することができる。このため、相関テーブル６４には、２５６段階の全階調レベルについて値を記憶しておく必要はなく、図示のように９段階程度の階調レベルについて予め検出を行って記憶しておけばよい。

なお、スイングセンサ３０が例えば特性量を赤、緑及び青の三原色の色度（Ｒ、Ｇ、Ｂ値）で検出する場合には、検出したＲ、Ｇ、Ｂ値から三刺激値であるＸ、Ｙ、Ｚ値に変換する必要がある。以下に、Ｒ、Ｇ、Ｂ値からＸ、Ｙ、Ｚ値への変換方法について簡単に説明する。Ｒ、Ｇ、Ｂ値からＸ、Ｙ、Ｚ値へ変換を行う場合、まず、以下の（２）式及び（３）式を用いてＲ、Ｇ、Ｂ値をＹ、ｘ、ｙ値に変換する。

なお、Ａ００〜Ａ３３は変換のための定数であり、一例として以下の値を用いることができる。

次いで、算出したＹ、ｘ、ｙ値をＸ、Ｙ、Ｚ値に変換する。この変換は、以下の（４）式を用いて行うことができる。

キャリブレーション処理の際にスイングセンサ３０にて検出したＲ、Ｇ、Ｂ値を（２）〜（４）式にてＸ、Ｙ、Ｚ値に変換し、相関テーブル６４を参照することによって、表示面２の中央部の特性量をＸ、Ｙ、Ｚ値として取得又は算出することができる。取得又は算出した中央部の特性量は、変換式は省略するが上記の逆の演算を行うことにより、必要に応じてＸ、Ｙ、Ｚ値からＲ、Ｇ、Ｂ値に変換することができる。また、外部光センサ４０が、表示面の中央部の特性量をＹ、ｘ、ｙ値として検出する構成の場合、検出値を（４）式によりＸ、Ｙ、Ｚ値に変換する。

図６及び図７は、相関テーブル６４を作成又は更新する処理の手順を示すフローチャートである。相関テーブル６４を作成又は更新する処理は、キャリブレーションプログラム６１の一機能として実行することができ、ＰＣ５０の操作部５３の操作によりこの処理を実行する指示が与えられた場合には、まず、液晶表示装置１の表示面２の中央に外部光センサ４０の取り付けを要求するメッセージを表示する（ステップＳ１）。このとき、メッセージと共に表示面２の中央に外部光センサ４０の取り付け位置を示す図形又は記号等を表示することが好ましい。その後、表示面２の中央に外部光センサ４０が取り付けられて、例えば取り付け完了を通知する操作がなされたか否かを調べることによって、外部光センサ４０の取り付けが完了したか否かを調べ（ステップＳ２）、取り付けが完了していない場合には（Ｓ２：ＮＯ）、ステップＳ１へ戻ってメッセージの表示を継続して行い、取り付けが完了するまで待機する。

表示面２の中央に外部光センサ４０の取り付けが完了した場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、表示面２の全体に白色を表示し（ステップＳ３）、スイングセンサ３０を起動して（ステップＳ４）、光センサ３３が表示面２の周辺部に対向するように移動部３１を移動させる。次いで、液晶表示装置１のバックライト４を消灯し、スイングセンサ３０及び外部光センサ４０による検出を行って、このときの検出値を基準値とする０調整を行う（ステップＳ５）。

次いで、バックライト４を点灯して、ブライトネス設定を予め定められた設定（例えば、キャリブレーション処理を行う際のブライトネス設定に対して＋５％のブライトネス、又は最大のブライトネス等）に調整し（ステップＳ６）、このときのスイングセンサ３０による検出値を取得すると共に（ステップＳ７）、外部光センサ４０による検出値を取得する（ステップＳ８）。スイングセンサ３０による検出値はＲ、Ｇ、Ｂ値であるが、外部光センサ４０の検出値はＹ、ｘ、ｙ値であるため、外部光センサ４０の検出値はＹ、ｘ、ｙ値からＲ、Ｇ、Ｂ値に変換し（ステップＳ９）、スイングセンサ３０の検出値を補正するための補正係数（ａ、ｂ、ｃ）を以下の（５）式に基づいて算出する（ステップＳ１０）。

なお、（５）式において、Ｒ０、Ｇ０及びＢ０はステップＳ７でのスイングセンサ３０の検出値であり、Ｒ’、Ｇ’及びＢ’はステップＳ８での外部光センサ４０の検出値をステップＳ９にて変換した値である。以後の処理においては、スイングセンサ３０が検出した検出値Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０に補正係数ａ、ｂ、ｃをそれぞれ乗じた値Ｒ、Ｇ、Ｂを、スイングセンサ３０の検出結果として用いる（上記の（６）式参照）。スイングセンサ３０のような簡易的な光センサには安価な受光素子が使われることが多く、この場合検出値Ｒ０、Ｇ０及びＢ０の各色比率に固体バラツキは生じやすい。上記補正係数を用いることで、検出値Ｒ０、Ｇ０及びＢ０の各色比率をより高精度な外部光センサ４０の検出値Ｒ’、Ｇ’及びＢ’の各色比率にあわせ、スイングセンサ３０の固体バラツキを解消することが可能となる。なお、スイングセンサ３０に固体バラツキの少ない受光素子が使われている場合はこの補正係数は不要となる。算出した補正係数は記憶部６０に記憶し（ステップＳ１１）、次の処理へ移行する。

次いで、表示面２の表示を白色表示からグレイ表示に変更し（ステップＳ２１）、表示面２に表示する階調レベルを予め定められた測定階調レベルの一つに設定する（ステップＳ２２）。例えば、図４に示した相関テーブル６４の場合には、９段階で測定階調レベルを変化させる必要があり、ステップＳ２２にてこの９段階の測定階調レベルのうちの一の測定階調レベルとなるように設定を行う。

次いで、スイングセンサ３０にて表示面２の周辺部の特性量を検出して、検出値を取得し（ステップＳ２３）、記憶部６０に記憶した補正係数及び上記の（６）式に基づいて検出値を補正し（ステップＳ２４）、補正したＲ、Ｇ、Ｂ値の検出値を（２）〜（４）式に基づいてＸ、Ｙ、Ｚ値の三刺激値に変換する（ステップＳ２５）。また、外部光センサ４０にて表示面２の中央部の特性量を検出して、検出値を取得し（ステップＳ２６）、取得したＹ、ｘ、ｙ値の検出値を（４）式に基づいてＸ、Ｙ、Ｚ値の三刺激値に変換する（ステップＳ２７）。

次いで、外部光センサ４０の検出値ＸＲｎ、ＹＲｎ、ＺＲｎに対するスイングセンサ３０の検出値ＸＳｎ、ＹＳｎ、ＺＳｎの比ＸＲｎ／ＸＳｎ、ＹＲｎ／ＹＳｎ、ＺＲｎ／ＺＳｎ、即ち相関係数を算出して（ステップＳ２８）、記憶部６０に相関テーブル６４として記憶する（ステップＳ２９）。相関係数の記憶を全ての測定階調レベルについて終了したか否かを調べ（ステップＳ３０）、終了していない場合には（Ｓ３０：ＮＯ）、ステップＳ２２へ戻り、未処理の測定階調レベルについてステップＳ２２〜Ｓ２９の処理を繰り返し行う。全ての測定階調レベルについて処理が終了した場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）、スイングセンサ３０の移動部３１を収容部３２に収容する処理、液晶パネル３の表示を元に戻す処理、ブライトネス設定を元に戻す処理、及び外部光センサ４０の取り外しを促すメッセージを表示する処理等を含む終了処理を行って（ステップＳ３１）、処理を終了する。

以上の手順により相関テーブル６４の作成又は更新を行うことができ、キャリブレーション処理を行う際に相関テーブル６４を用いることによって、スイングセンサ３０が検出した表示面２の周辺の特性量から中央部の特性量を取得することができる。図８及び図９は、キャリブレーション処理の手順を示すフローチャートである。キャリブレーション処理では、まず、記憶部６０に相関テーブル６４が記憶済みであるか否かのチェックを行って（ステップＳ４１）、相関テーブル６４が記憶部６０に記憶されていない場合（Ｓ４１：ＮＯ）、液晶表示装置１の表示面２にエラーメッセージを表示して（ステップＳ４２）、処理を終了する。この際に、相関テーブル６４の作成を促すメッセージを表示することが好ましい。

相関テーブル６４が記憶部６０に記憶されている場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、表示面２の全体に白色を表示し（ステップＳ４３）、スイングセンサ３０を起動して（ステップＳ４４）、光センサ３３が表示面２の周辺部に対向するように移動部３１を移動させる。次いで、液晶表示装置１のバックライト４を消灯し、スイングセンサ３０による検出を行って、このときの検出値を基準値とする０調整を行う（ステップＳ４５）。その後、バックライト４を点灯して、ブライトネス設定を予め定められた設定に調整し（ステップＳ４６）、表示面２の表示をグレイ表示に変更して（ステップＳ４７）、表示する階調レベルを０に設定する（ステップＳ４８）。

次いで、スイングセンサ３０にて表示面２の周辺部の特性量を検出して、検出値を取得し（ステップＳ４９）、記憶部６０に記憶してある補正係数ａ、ｂ、ｃ及び上述の（６）式に基づいて検出値を補正し（ステップＳ５０）、補正したＲ、Ｇ、Ｂ値の検出値を（２）〜（４）式に基づいてＸ、Ｙ、Ｚ値の三刺激値に変換する（ステップＳ５１）。

次いで、ステップＳ５１にて得られた三刺激値が、記憶部６０中の相関テーブル６４に記憶された値に含まれているか否かを調べ（ステップＳ５２）、含まれている場合には（Ｓ５２：ＹＥＳ）、相関テーブル６４から対応する中央部の特性量を取得し（ステップＳ５３）、含まれていない場合には、（Ｓ５２：ＮＯ）、線形補間処理を行って（ステップＳ５３）、中央部の特性量を算出する。

ステップＳ５３にて取得した特性量又はステップＳ５４にて補間処理により算出した中央部の特性量はＸ、Ｙ、Ｚ値の三刺激値であるので、これをＲ、Ｇ、Ｂ値の特性量に変換し（ステップＳ５５）、Ｒ、Ｇ、Ｂ値に変換した中央部の特性量を階調レベルと対応付けて記憶部６０に記憶する（ステップＳ５６）。その後、液晶パネル３が表示可能な全ての階調レベルについて表示面２の中央部の特性量の測定を終了したか否かを調べ（ステップＳ５７）、全ての階調レベルについて終了していない場合には（Ｓ５７：ＮＯ）、階調レベルを１段階増すなどの変更を行って（ステップＳ５８）、ステップＳ４９へ戻り、全ての階調レベルについてステップＳ４９〜Ｓ５６の処理を繰り返し行う。

全ての階調レベルについて表示面２の中央部の特性量の測定を終了した場合（Ｓ５７：ＹＥＳ）、記憶部６０に記憶された理想階調特性テーブル６２を読み出して（ステップＳ５９）、ステップＳ５６にて記憶部６０に記憶した全階調レベルについての表示面２の中央部の特性量と理想階調特性テーブル６２の階調特性とを基にＬＵＴ６３の更新処理を行う（ステップＳ６０）。

図１０は、ＬＵＴ６３の更新処理の手順を示すフローチャートであり、図８及び図９に示すフローチャートのステップＳ６０にて行う処理である。理想階調特性テーブル６２には階調レベルに対して理想的な特性量が対応付けて記憶してあり、理想階調特性テーブル６２中の階調レベルｋに対する理想的な特性量をＸＴｋとする（ｋ＝０〜２５５）。また、ステップＳ５６にて記憶した表示面２の中央部の特性量について、階調レベルｊに対して測定した特性量をＸＴｊとする（ｊ＝０〜２５５）。

ＬＵＴ６３の更新処理では、まず、理想的な特性量ＸＴｋと測定した特性量ＸＴｊとの差分（ＸＴｋ−ＸＴｊ）を全ての組み合わせについて算出し（ステップＳ７１）、この差分の絶対値｜ＸＴｋ−ＸＴｊ｜が最小となる階調レベルｋ及びｊの組み合わせを抽出する（ステップＳ７２）。抽出結果から、階調レベルｋをテーブルの入力とし、対応する階調レベルｊをテーブルの出力としてＬＵＴ６３に記憶し（ステップＳ７３）、更新処理を終了する。

ステップＳ６０にてＬＵＴ６３の更新処理が終了した後、スイングセンサ３０の移動部３１を収容部３２に収容する処理、液晶パネル３の表示を元に戻す処理、及びブライトネス設定を元に戻す処理等を含む終了処理を行って（ステップＳ６１）、キャリブレーション処理を終了する。

以上の構成の液晶表示装置１、スイングセンサ３０及びＰＣ５０を用いた特性量測定方法においては、ＰＣ５０の記憶部６０に相関テーブル６４として、スイングセンサ３０による表示面２の周辺部の特性量と外部光センサ４０による表示面２の中央部の特性量とを対応付けて記憶しておき、キャリブレーションなどの処理を行う際には、スイングセンサ３０にて表示面２の周辺部の特性量を検出して、相関テーブル６４から表示面２の中央部の特性量を取得又は算出することによって、スイングセンサ３０の検出値から精度のよいキャリブレーションなどをの処理を行うことができるため、これらの処理の自動化を容易に実現可能となる。また、相関テーブル６４の入力が特性量であり、出力もまた特性量であって、液晶パネル３の階調レベルに依存しない構成であるため、カラーバランスが変更された場合であっても同じ相関テーブル６４を利用して処理を行うことができ、また、スイングセンサ３０を取り付けてＰＣ５０にプログラムを導入するのみで、液晶表示装置の種類又は機能等に依存することなく特性量の測定を行うことができる。

また、相関テーブル６４には特性量を三刺激値として記憶しておくことにより、線形性の高いデータを記憶しておくことができるため、容易に且つ精度よく線形補間処理を行うことができる。よって、相関テーブル６４には、２５６階調の表示を行う液晶パネル３であっても９階調程度の特性量を離散的に記憶しておくのみでよいため、記憶容量を削減することができると共に、相関テーブル６４を作成するために必要な時間を短縮できる。また、経年変化などにより液晶パネル３又はバックライト４等の特性が変化し、表示面２での表示特性が変化した場合には、外部光センサ４０を用いて相関テーブル６４を更新することができるため、液晶表示装置１の表示品質を高度に保つことができる。

なお、本実施の形態においては、表示面２の中央部の特性量の取得及び算出をキャリブレーション処理のために行う構成としたが、これに限るものではなく、液晶表示装置１の表示特性のチェックなどの他の目的に行う構成としてもよい。また、相関テーブル６４の更新はキャリブレーションプログラム６１が行う構成としたが、これに限るものではなく、専用の別のプログラムが相関テーブル６４の更新を行う構成としてもよい。また、スイングセンサ３０を液晶表示装置１とは別の装置とし、スイングセンサ３０を液晶表示装置１に取り付けて検出を行う構成としたが、これに限るものではなく、スイングセンサ３０を液晶表示装置１に内蔵する構成としてもよい。また、キャリブレーション処理及び相関テーブル６４の更新処理等をＰＣ５０が行う構成としたが、これに限るものではなく、液晶表示装置１がこれらの処理を行う構成としてもよく、スイングセンサ３０がこれらの処理を行う構成としてもよい。また、液晶表示装置１が表示する映像に係る映像信号をＰＣ５０が出力する構成としたが、これに限るものではなく、その他の装置が出力する構成としてもよい。

（変形例）
図１１は、本実施の形態の変形例に係る液晶表示装置１０１の構成を示すブロック図である。変形例に係る液晶表示装置１０１は、図２に示した液晶表示装置１の各部に加えて、スイングセンサ３０を接続するＩ／Ｆ部５４と、外部光センサ４０を接続するＩ／Ｆ部５５と、キャリブレーションプログラム６１、理想階調特性テーブル６２、ＬＵＴ６３及び相関テーブル６４等が記憶された記憶部６０と、これらを制御可能な制御部１０５とを備えている。

よって、液晶表示装置１０１は、ＰＣ１５０から与えられる映像信号の階調レベルをＬＵＴ６３により液晶パネル３に適した階調レベルに変換して映像を表示する処理を行うと共に、上述のキャリブレーション処理及び相関テーブル６４の更新処理等を行うことができる。このように、キャリブレーション処理及び相関テーブル６４の更新処理等をＰＣ１５０が行うのではなく、液晶表示装置１０１が自ら行う構成とすることもできる。

本発明に係る液晶表示装置の外観を示す模式的斜視図である。本発明に係る特性量測定方法を実行するための装置の構成を示すブロック図である。本発明に係る特性量測定方法を実行するための装置の構成を示すブロック図である。相関テーブルの一例を示す模式図である。相関テーブルをグラフとして示した模式図である。相関テーブルを作成又は更新する処理の手順を示すフローチャートである。相関テーブルを作成又は更新する処理の手順を示すフローチャートである。キャリブレーション処理の手順を示すフローチャートである。キャリブレーション処理の手順を示すフローチャートである。ＬＵＴの更新処理の手順を示すフローチャートである。本実施の形態の変形例に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。液晶パネルの表示面の周辺部の特性量から中央部の特性量を推定する一の方法を説明するための模式図である。カラー表示の液晶表示装置の場合の問題点を説明するための模式図である。

符号の説明

１液晶表示装置
２表示面
３液晶パネル
４バックライト
５制御部
９信号入力部
１０バックライト駆動部
１１液晶駆動部
３０スイングセンサ（特性量測定装置）
３１移動部
３３光センサ（周辺特性量検出手段）
４０外部光センサ（中央特性量検出手段）
５０ＰＣ（特性量測定装置）
５１ＣＰＵ（判定手段、取得手段、算出手段、変換手段、調整手段）
５６信号出力部
６０記憶部（記憶手段）
６１キャリブレーションプログラム
６２理想階調特性テーブル
６３ＬＵＴ
６４相関テーブル
１０１液晶表示装置
１０５制御部
１５０ＰＣ

Claims

映像を表示面に表示する液晶パネルと、前記表示面の周辺部の輝度又は色度の特性量を検出する周辺特性量検出手段とを備える液晶表示装置において、
前記表示面の中央部の特性量及び周辺部の特性量を対応付けて予め記憶する記憶手段と、
前記周辺特性量検出手段が検出した特性量が、前記記憶手段が記憶した特性量に含まれているか否かを判定する判定手段と、
含まれていると前記判定手段が判定した場合に、前記周辺特性量検出手段が検出した特性量に対応する前記表示面の中央部の特性量を取得する取得手段と、
含まれていないと前記判定手段が判定した場合に、前記記憶手段に予め記憶された中央部の特性量及び周辺部の特性量を基に、前記周辺特性量検出手段が検出した特性量に対する前記表示面の中央部の特性量を算出する算出手段と
を備えることを特徴とする液晶表示装置。
前記記憶手段には、前記表示面の中央部の特性量及び周辺部の特性量が離散的に複数記憶してあり、
前記算出手段は、前記記憶手段に記憶された特性量から、前記周辺特性量検出手段が検出した特性量に近い特性量を取得し、補間処理を行って中央部の特性量を算出するようにしてあること
を特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記記憶手段には、特性量を三刺激値として記憶してあり、
前記周辺特性量検出手段は、赤、緑及び青の三原色の色度を特性量として検出するようにしてあり、
前記周辺特性量検出手段が検出した各色の色度を三刺激値に変換する変換手段を備えること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置。
前記表示面の中央部の特性量を検出する中央特性量検出手段と、
該中央特性量検出手段が検出した特性量及び前記周辺特性量検出手段が検出した特性量を対応付けて前記記憶手段に記憶させる手段と
を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
前記取得手段が取得した中央部の特性量又は前記算出手段が算出した中央部の特性量に応じて、前記表示面に映像を表示するときの表示特性を調整する調整手段を備えること
を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
液晶表示装置に取り付けられて、前記液晶表示装置の表示面の周辺部の輝度又は色度の特性量を検出する周辺特性量検出手段を備える液晶表示装置の特性量測定装置において、
前記表示面の中央部の特性量及び周辺部の特性量を対応付けて予め記憶する記憶手段と、
前記周辺特性量検出手段が検出した特性量が、前記記憶手段が記憶した特性量に含まれているか否かを判定する判定手段と、
含まれていると前記判定手段が判定した場合に、前記周辺特性量検出手段が検出した特性量に対応する前記表示面の中央部の特性量を取得する取得手段と、
含まれていないと前記判定手段が判定した場合に、前記記憶手段に予め記憶された中央部の特性量及び周辺部の特性量を基に、前記周辺特性量検出手段が検出した特性量に対する前記表示面の中央部の特性量を算出する算出手段と
を備えることを特徴とする液晶表示装置の特性量測定装置。
前記記憶手段には、前記表示面の中央部の特性量及び周辺部の特性量が離散的に複数記憶してあり、
前記算出手段は、前記記憶手段に記憶された特性量から、前記周辺特性量検出手段が検出した特性量に近い特性量を取得し、補間処理を行って中央部の特性量を算出するようにしてあること
を特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置の特性量測定装置。
前記記憶手段には、特性量を三刺激値として記憶してあり、
前記周辺特性量検出手段は、赤、緑及び青の三原色の色度を特性量として検出するようにしてあり、
前記周辺特性量検出手段が検出した各色の色度を三刺激値に変換する変換手段を備えること
を特徴とする請求項６又は請求項７に記載の液晶表示装置の特性量測定装置。
前記表示面の中央部の特性量を検出する中央特性量検出手段と、
該中央特性量検出手段が検出した特性量及び前記周辺特性量検出手段が検出した特性量を対応付けて前記記憶手段に記憶させる手段と
を備えることを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか１つに記載の液晶表示装置の特性量測定装置。
前記取得手段が取得した中央部の特性量又は前記算出手段が算出した中央部の特性量に応じて、前記表示面に映像を表示するときの表示特性を調整する調整手段を備えること
を特徴とする請求項６乃至請求項９のいずれか１つに記載の液晶表示装置の特性量測定装置。
映像を表示面に表示する液晶パネルを備える液晶表示装置の前記表示面の輝度又は色度の特性量を測定する特性量測定方法において、
前記表示面の中央部の特性量及び周辺部の特性量を対応付けて予め記憶しておき、
前記表示面の周辺部の特性量を検出し、
検出した前記表示面の周辺部の特性量が、予め対応付けて記憶した前記表示面の中央部の特性量及び周辺部の特性量に含まれているか否かを判定し、
含まれている場合には、検出した周辺部の特性量に対応する予め記憶した中央部の特性量を取得し、
含まれていない場合には、予め記憶した中央部の特性量及び周辺部の特性量を基に、検出した周辺部の特性量に対する中央部の特性量を算出すること
を特徴とする特性量測定方法。
前記表示面の中央部の特性量及び周辺部の特性量を離散的に記憶しておき、
記憶した特性量から、検出した周辺部の特性量に近い特性量を取得し、補間処理を行って中央部の特性量を算出すること
を特徴とする請求項１１に記載の特性量測定方法。
特性量を三刺激値として記憶しておき、
前記表示面の周辺部の特性量を赤、緑及び青の三原色の色度として検出し、
検出した各色の色度を三刺激値に変換すること
を特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の特性量測定方法。
前記表示面の中央部の特性量を検出し、
検出した中央部の特性量及び検出した周辺部の特性量を対応付けて記憶すること
を特徴とする請求項１１乃至請求項１３のいずれか１つに記載の特性量測定方法。
取得又は算出した中央部の特性量に応じて、前記表示面に映像を表示するときの表示特性を調整すること
を特徴とする請求項１１乃至請求項１４のいずれか１つに記載の特性量測定方法。
コンピュータに、映像を表示面に表示する液晶パネルと、前記表示面の周辺部の輝度又は色度の特性量を検出する周辺特性量検出手段とを備える液晶表示装置の前記表示面の特性量を測定させるコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータに、
前記周辺特性量検出手段が検出した周辺部の特性量が、予め対応付けて記憶された前記表示面の中央部の特性量及び周辺部の特性量に含まれているか否かを判定させ、
含まれている場合には、前記周辺特性量検出手段が検出した周辺部の特性量に対応する予め記憶された中央部の特性量を取得させ、
含まれていない場合には、予め記憶した中央部の特性量及び周辺部の特性量を基に、検出した周辺部の特性量に対する中央部の特性量を算出させること
を特徴とするコンピュータプログラム。
コンピュータに、
予め離散的に記憶された前記表示面の中央部の特性量及び周辺部の特性量から、前記周辺特性量検出手段が検出した特性量に近い特性量を取得し、補間処理を行って中央部の特性量を算出させること
を特徴とする請求項１６に記載のコンピュータプログラム。
コンピュータに、
前記周辺特性量検出手段が赤、緑及び青の三原色の色度として検出した前記表示面の周辺部の特性量を三刺激値に変換させること
を特徴とする請求項１６又は請求項１７に記載のコンピュータプログラム。
コンピュータに、
前記表示面の中央部の特性量を検出する中央特性量検出手段が検出した中央部の特性量、及び前記周辺特性量検出手段が検出した周辺部の特性量を対応付けて記憶させること
を特徴とする請求項１６乃至請求項１８のいずれか１つに記載のコンピュータプログラム。
コンピュータに、
取得又は算出した中央部の特性量に応じて、前記表示面に映像を表示するときの表示特性を調整させること
を特徴とする請求項１６乃至請求項１９のいずれか１つに記載のコンピュータプログラム。