JP2009145780A - Correcting method, display apparatus and computer program - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a correcting method with which a gamma correction can be made easily, speedily, and accurately in each display apparatus, and to provide a display apparatus and a computer program for carrying out the correction method. <P>SOLUTION: In an LUP in a pre-stage for inputting an image signal to a display section, a gradation value included in an image signal is corrected. In this case, a non-linear portion of a gamma value distribution relative to an input gradation value representing a gradation characteristic is corrected by a first correction value, by which the gradation characteristics of the display section of the display apparatus used as a reference have a constant prescribed gamma value (e.g., &gamma;=2.2). The gamma value is measured or calculated for a minimum input gradation value used to specify a function representing the characteristic of the gamma value distribution after the correction. The function is specified by the measured or calculated gamma value. A second correction value to be corrected so that the gamma value may be constant is calculated. The LUT corrects a gradation value for an image signal inputted using the calculated second correction value. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、表示装置個々の階調特性に応じて強度を補正する補正方法に関し、特に、表示装置夫々での補正を簡易且つ迅速により精度良く行なうことができる補正方法、該補正方法を実施する表示装置及びコンピュータを前記表示装置として機能させるコンピュータプログラムに関する。   The present invention relates to a correction method for correcting the intensity in accordance with the gradation characteristics of each display device, and in particular, a correction method capable of performing correction in each display device simply and quickly with high accuracy, and the correction method are implemented. The present invention relates to a computer program that causes a display device and a computer to function as the display device.

LCD(Liquid Crystal Display)モニタ、PDP(Plasma Display Panel)モニタ、有機EL(Electro Luminescence)モニタ、CRT(Cathode Ray Tube)モニタ、電子ペーパ等の表示装置は、LCDモニタであれば個々の製品の液晶パネルの特性、PDPモニタであれば素子毎の発光特性、及び各パネルに印加する電圧を発生させる回路の特性等、種々の部品の特性を有する。部品の特性に起因して、表示装置に入力される画像信号が含む各色成分の強度の滑らかな変化に対し、実際に表示される画像での輝度の変化は滑らかでない場合がある。   Display devices such as LCD (Liquid Crystal Display) monitors, PDP (Plasma Display Panel) monitors, organic EL (Electro Luminescence) monitors, CRT (Cathode Ray Tube) monitors, electronic papers, etc. In the case of a PDP monitor, it has characteristics of various parts such as a light emission characteristic for each element and a characteristic of a circuit for generating a voltage applied to each panel. Due to the characteristics of the parts, the change in luminance in the actually displayed image may not be smooth, whereas the change in the intensity of each color component included in the image signal input to the display device is smooth.

入力される画像信号に含まれる色成分毎の強度に対する輝度の特性は階調特性(又はガンマ特性)と呼ばれる。そして、入力する画像信号に含まれる強度を滑らかに変化させた場合に、表示画像で滑らかな階調表現を実現するように入力強度と輝度との対応を補正することを、強度の変化に対する輝度の変化がガンマ曲線を描くように補正することからガンマ補正と呼び、ガンマ補正には種々の方法が提案されている。   The luminance characteristic with respect to the intensity of each color component included in the input image signal is called a gradation characteristic (or gamma characteristic). When the intensity included in the input image signal is changed smoothly, the correspondence between the input intensity and the luminance is corrected so that a smooth gradation expression is realized in the display image. This is called gamma correction because various changes are corrected so as to draw a gamma curve, and various methods have been proposed for gamma correction.

特許文献1には、入力される画像信号に含まれる色成分毎の強度に対応する電圧値を記憶する記憶手段を備え、当該電圧値は外部からの調整が可能な構成とすることにより、液晶パネルにおける階調特性に応じて電圧値を調整することが可能なガンマ補正技術が開示されている。   Patent Document 1 includes a storage unit that stores a voltage value corresponding to the intensity of each color component included in an input image signal, and the voltage value can be adjusted from the outside so that the liquid crystal A gamma correction technique capable of adjusting a voltage value according to a gradation characteristic in a panel is disclosed.

特許文献2には、入力される画像信号が表わす色成分毎の強度を液晶パネル又はPDPの各素子へ印加するアナログの電圧値へ変換するD/A変換器に関し、D/A変換器に含まれる分圧のためのラダー抵抗の抵抗値を可変にして調整可能とすることにより、個々のパネルの特性に応じて印加する電圧値を調整させることが可能なガンマ補正技術が開示されている。   Patent Document 2 relates to a D / A converter that converts the intensity of each color component represented by an input image signal into an analog voltage value applied to each element of a liquid crystal panel or PDP, and is included in the D / A converter. A gamma correction technique is disclosed in which the voltage value to be applied can be adjusted according to the characteristics of each panel by making the resistance value of the ladder resistor for voltage division variable and adjustable.

特許文献3には、液晶パネルにおける階調特性の差異に起因する部品のデータ、例えば使用される液晶パネルにおけるセルギャップ、トランジスタのI/V特性に対応する補正量を用いて補正するガンマ補正技術が開示されている。
特開2005−049418号公報 特開2007−241235号公報 特開2006−227453号公報
Patent Document 3 discloses a gamma correction technique in which correction is performed using correction amounts corresponding to component data resulting from a difference in gradation characteristics in a liquid crystal panel, for example, a cell gap in a liquid crystal panel to be used, and I / V characteristics of a transistor. Is disclosed.
JP 2005-049418 A JP 2007-241235 A JP 2006-227453 A

特許文献1及び2に開示されている技術により、表示装置個々の特性に応じたガンマ補正が可能である。しかしながら、各表示装置に対して補正を行なうに際し、各構成部の詳細な測定、夫々の回路に含まれる抵抗値を変化させる調整等には時間を要する。製造過程における生産量の確保及びコストを鑑みた場合、表示装置夫々に実施する調整に要する時間は削減されることが望ましい。   With the techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2, gamma correction according to the characteristics of each display device is possible. However, when correcting each display device, it takes time to perform detailed measurement of each component, adjustment to change the resistance value included in each circuit, and the like. In view of securing the production volume and costs in the manufacturing process, it is desirable to reduce the time required for adjustment performed for each display device.

特許文献3に開示されている技術では、製造時に階調特性の実測に基づく調整を行なうことなしに、予め測定しておいた個々の液晶パネルの特性に応じて定められた補正量で全体を補正することにより製造時間を削減することができる。しかしながら、高精度のガンマ補正が求められる場合、特定の構成要素の特性に応じて定められた補正量で、各強度を一様に補正する構成では、多様な要素を起因とする個々の階調特性を高精度には補正できない可能性がある。   In the technique disclosed in Patent Document 3, the whole is adjusted with a correction amount determined according to the characteristics of each liquid crystal panel measured in advance without performing adjustment based on the actual measurement of the gradation characteristics at the time of manufacture. By correcting, the manufacturing time can be reduced. However, when high-precision gamma correction is required, in the configuration in which each intensity is uniformly corrected with a correction amount determined according to the characteristics of a specific component, individual gradations caused by various elements There is a possibility that the characteristics cannot be corrected with high accuracy.

また、基準となる表示装置で実測した階調特性に基づくガンマ補正のための補正量を他の装置でも一律に適用して補正を行なうことにより迅速に補正することもできるが、この場合、表示装置個々で異なる特性を高精度には補正できない可能性がある。   In addition, in this case, the correction amount for gamma correction based on the gradation characteristics actually measured on the reference display device can be corrected by applying the correction amount uniformly to other devices. There is a possibility that characteristics that are different in each device cannot be corrected with high accuracy.

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、個々の表示装置における階調特性を、個々の表示装置で共通する要素を起因とする特性、及び、個々の表示装置で異なる要素を起因とする特性を区別して注目し、夫々の特性に応じて二段階に分けて補正する構成とすることにより、表示装置個々の特性に応じたガンマ補正を簡易な構成で、より精度良く且つ迅速に行なうことができる補正方法、該補正方法を実施する表示装置及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and the gradation characteristics of individual display devices are attributed to characteristics common to the individual display devices, and different elements of the individual display devices. The gamma correction according to the characteristics of each display device can be performed more accurately and quickly with a simple configuration. It is an object of the present invention to provide a correction method that can be performed, a display device that implements the correction method, and a computer program.

本発明の他の目的は、基準となる表示装置として、複数の表示装置の内の中央値である階調特性を有する表示装置を抽出する構成とすることにより、補正の精度を高めて表示装置個々の特性に応じたガンマ補正を簡易な構成で行なうことができる補正方法を提供することにある。   Another object of the present invention is to extract a display device having gradation characteristics, which is a median value among a plurality of display devices, as a reference display device, thereby improving the accuracy of correction and displaying the display device. It is an object of the present invention to provide a correction method capable of performing gamma correction according to individual characteristics with a simple configuration.

本発明の他の目的は、基準となる表示装置における特性に応じた補正量を算出するに際し、実測に基づいて補正量を算出する構成とすることにより、補正の精度を高めて表示装置個々の特性に応じたガンマ補正を簡易な構成で行なうことができる補正方法を提供することにある。   Another object of the present invention is to increase the accuracy of correction by calculating the correction amount based on actual measurement when calculating the correction amount according to the characteristics of the reference display device. An object of the present invention is to provide a correction method capable of performing gamma correction according to characteristics with a simple configuration.

本発明の他の目的は、個々の表示装置で共通する要素を起因とする特性に応じて補正した後の個々の表示装置で異なる要素を起因とする特性は、一次関数等の線形関数で表わされる関係であることを利用し、少なくとも二つの強度を測定することにより補正が可能な構成とすることにより、表示装置個々の特性に応じたガンマ補正を簡易な構成でより精度良く且つ迅速に行なうことができる補正方法を提供することにある。   Another object of the present invention is that a characteristic caused by a different element in each display device after correction according to a characteristic caused by a common element in each display device is expressed by a linear function such as a linear function. By making use of this relationship, it is possible to perform correction by measuring at least two intensities, thereby performing gamma correction according to the characteristics of each display device more accurately and quickly with a simple configuration. It is an object of the present invention to provide a correction method that can be used.

第1発明に係る補正方法は、画像を表示する表示手段へ画像信号を入力するに際し、記憶してある補正量を用いて前記表示手段へ入力する画像信号が含む一又は複数の色成分毎の強度を補正する補正方法において、任意の表示手段の階調特性が所定の階調特性を示すように、入力する画像信号に含まれる色成分毎の強度を補正する第1補正量を記憶しておき、前記第1補正量を用いて補正した強度を含む画像信号を前記表示手段へ入力した場合に、前記表示手段により表示される表示画像における出力強度の入力強度に対する関係を特定し、特定した関係に基づき、前記表示手段へ入力する画像信号に含まれる色成分毎の強度を補正する第2補正量を算出し、算出した第2補正量を記憶しておき、前記表示手段へ画像信号を入力する場合、入力する画像信号に含まれる色成分毎の強度を前記第2補正量を用いて補正することを特徴とする。   In the correction method according to the first aspect of the present invention, when inputting an image signal to the display means for displaying an image, the correction signal stored for each one or a plurality of color components included in the image signal input to the display means is used. In the correction method for correcting the intensity, a first correction amount for correcting the intensity for each color component included in the input image signal is stored so that the gradation characteristic of an arbitrary display means exhibits a predetermined gradation characteristic. When the image signal including the intensity corrected using the first correction amount is input to the display means, the relationship between the output intensity and the input intensity in the display image displayed by the display means is specified and specified. Based on the relationship, a second correction amount for correcting the intensity for each color component included in the image signal input to the display means is calculated, the calculated second correction amount is stored, and the image signal is stored in the display means. If you enter And correcting by using the intensity of each color component included in the image signal with the second correction amount.

第2発明に係る補正方法は、前記任意の表示手段は、複数の表示手段の内から、中央値である階調特性を有した表示手段が抽出されることを特徴とする。   The correction method according to the second invention is characterized in that the arbitrary display means is extracted from a plurality of display means, the display means having a gradation characteristic that is a median value.

第3発明に係る補正方法は、前記任意の表示手段の階調特性を測定し、測定された階調特性と前記所定の階調特性との比較に基づき、前記第1補正量を算出することを特徴とする。   The correction method according to a third aspect of the present invention is to measure a gradation characteristic of the arbitrary display means and calculate the first correction amount based on a comparison between the measured gradation characteristic and the predetermined gradation characteristic. It is characterized by.

第4発明に係る補正方法は、前記関係は、前記入力強度を底とする出力強度の対数が前記入力強度を変数とする線形関数で表わされ、少なくとも二つの異なる入力強度を含む画像信号を入力した場合に前記表示手段により表示される表示画像における出力強度を取得し、前記二つの異なる入力強度及び取得した出力強度から前記線形関数を特定し、特定した線形関数から前記第2補正量を算出することを特徴とする。   In the correction method according to a fourth aspect of the present invention, the relationship is represented by a linear function having a logarithm of the output intensity with the input intensity as a base and the input intensity as a variable, and an image signal including at least two different input intensity The output intensity in the display image displayed by the display means when input is acquired, the linear function is specified from the two different input intensities and the acquired output intensity, and the second correction amount is determined from the specified linear function. It is characterized by calculating.

第5発明に係る表示装置は、画像を表示する表示手段と、記憶してある補正量を用いて前記表示手段へ入力する画像信号が含む一又は複数の色成分毎の強度を補正する補正手段とを備える表示装置において、任意の表示手段の階調特性が所定の階調特性を示すように、入力する画像信号に含まれる色成分毎の強度を補正する第1補正量を用いて補正した強度を含む画像信号を自身の表示手段へ入力した場合の、前記表示手段により表示される表示画像における出力強度の入力強度に対する関係に基づき、前記表示手段へ入力する画像信号に含まれる色成分毎の強度を補正する第2補正量を算出する手段と、前記第2補正量を記憶する手段とを備え、前記補正手段は、自身の表示手段へ画像信号を入力する場合、入力する画像信号に含まれる色成分毎の強度を前記第2補正量を用いて補正するようにしてあることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a display device for displaying an image, and a correction unit for correcting the intensity for each of one or a plurality of color components included in an image signal input to the display unit using a stored correction amount. In the display device having the above, correction is performed using the first correction amount for correcting the intensity for each color component included in the input image signal so that the gradation characteristic of an arbitrary display unit exhibits a predetermined gradation characteristic. For each color component included in the image signal input to the display means based on the relationship between the output intensity in the display image displayed by the display means when the image signal including the intensity is input to the display means. Means for calculating a second correction amount for correcting the intensity of the image and means for storing the second correction amount, and when the correction means inputs an image signal to its own display means, Included colors Wherein the intensity of each minute are to be corrected by using the second correction amount.

第6発明に係るコンピュータプログラムは、画像を表示する表示手段へ画像信号を入力する手段を備えるコンピュータに、記憶してある補正量を用いて前記表示手段へ入力する画像信号が含む一又は複数の色成分毎の強度を補正するステップを実行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、任意の表示手段の階調特性が所定の階調特性を示すように、入力する画像信号に含まれる色成分毎の強度を補正するために記憶されてある第1補正量を用いて強度を補正するステップ、補正した強度を含む画像信号を前記表示手段へ入力するステップ、前記表示手段へ入力した場合に前記表示手段により表示される表示画像における出力強度の入力強度に対する関係を特定するステップ、特定した関係に基づき、前記表示手段に入力する画像信号に含まれる色成分毎の強度を補正する第2補正量を算出するステップ、及び、前記表示手段へ画像信号を入力する場合、入力する画像信号に含まれる色成分毎の強度を前記第1補正量及び第2補正量を用いて補正するステップを実行させることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a computer program including one or a plurality of image signals that are input to the display unit using a correction amount stored in a computer that includes a unit that inputs an image signal to a display unit that displays an image. In a computer program for executing the step of correcting the intensity for each color component, the intensity for each color component included in the input image signal is set so that the gradation characteristic of an arbitrary display means shows a predetermined gradation characteristic. The step of correcting the intensity using the first correction amount stored to correct the image, the step of inputting an image signal including the corrected intensity to the display means, and the display means when input to the display means A step of specifying a relationship between an output intensity and an input intensity in the displayed display image; and input to the display means based on the specified relationship. Calculating a second correction amount for correcting the intensity of each color component included in the image signal, and when inputting the image signal to the display means, the intensity of each color component included in the input image signal The correction step is performed using the first correction amount and the second correction amount.

本発明では、第1段階として任意の表示手段の階調特性が所定の階調特性を示すように補正する第1補正量を用いて補正が行なわれる。これにより、各表示手段で共通する起因による階調特性を吸収するように補正される。そして第2段階の補正では、第1段階の補正後に残る、個々の表示手段で異なる要素を起因とした階調特性を吸収する補正がされる。第1段階の補正後に残る階調特性は、各表示手段で夫々入力される画像信号に含まれる強度の変化に対して特定可能な関数で表わされる。そこで、複数の入力強度に対する表示画像での出力強度を測定、シミュレーション等により取得して関係を特定することにより、その関係を利用して第2補正量が算出される。そして第2補正量により、各表示手段で異なる起因による特性を吸収するように補正される。   In the present invention, as the first stage, correction is performed using a first correction amount that corrects the gradation characteristics of an arbitrary display means so as to exhibit predetermined gradation characteristics. As a result, the correction is made so as to absorb the gradation characteristic due to the cause common to the respective display means. In the second-stage correction, correction is performed to absorb the gradation characteristics caused by different elements that remain after the first-stage correction. The gradation characteristics remaining after the first stage correction are expressed by a function that can be specified with respect to a change in intensity included in each image signal input to each display means. Therefore, the output intensity in the display image with respect to a plurality of input intensities is obtained by measurement, simulation, or the like to specify the relationship, and the second correction amount is calculated using the relationship. Then, the second correction amount is corrected so as to absorb the characteristics due to different causes in each display means.

本発明では、第1補正量を算出するために基準となる任意の表示手段は、補正が行なわれる表示装置ではない他の表示装置が備える表示手段でもよいし、補正が行なわれる表示装置自身が備える表示手段でもよい。更に、複数の表示手段における平均値、中央値等を利用した標準的な階調特性を有する仮想的な表示手段を、基準となる表示手段としてもよい。また、基準となる表示手段の階調特性は、空間的なムラを考慮して表示手段で表示される画像中の中央部分等の一部の領域における階調特性でもよい。なお、中央値となる階調特性を有する表示装置を基準の表示手段とすることにより、第1段階で補正される量をより少なくし、個々の表示装置の特性のバラツキによる補正の誤差を小さくすることが期待される。   In the present invention, the arbitrary display means serving as a reference for calculating the first correction amount may be a display means provided in another display device that is not the display device to be corrected, or the display device itself to be corrected is Display means provided may be used. Furthermore, a virtual display unit having standard gradation characteristics using an average value, a median value, or the like in a plurality of display units may be used as a reference display unit. Further, the gradation characteristics of the reference display means may be gradation characteristics in a partial region such as a central portion in an image displayed on the display means in consideration of spatial unevenness. In addition, by using a display device having gradation characteristics as the median value as the reference display means, the amount corrected in the first stage is reduced, and the correction error due to variations in the characteristics of the individual display devices is reduced. Is expected to do.

本発明では、第1補正量は、基準となる他の表示手段又は自身の表示手段における階調特性が測定され、実測された階調特性と所定の階調特性との比較に基づいて算出される。   In the present invention, the first correction amount is calculated based on a comparison between the actually measured gradation characteristic and the predetermined gradation characteristic by measuring the gradation characteristic of the other display means serving as a reference or its own display means. The

また、本発明では基準となる任意の表示手段の階調特性が所定の階調特性を示すように補正する第1補正量を用いて各強度を補正した場合、階調特性は入力強度に対して関数で表わされる。当該関数は、入力強度を底とする表示画像における出力強度の対数が、入力強度を変数とする線形関数で表わされ、少なくとも二つの異なる強度を第1補正量を用いて補正して入力した場合の表示画像における出力強度から前記線形関数が特定可能である。そして、特定された線形関数から第2補正量が算出される。   Further, in the present invention, when each intensity is corrected using the first correction amount that corrects the gradation characteristic of an arbitrary display means serving as a reference so as to exhibit a predetermined gradation characteristic, the gradation characteristic is compared with the input intensity. It is expressed as a function. In this function, the logarithm of the output intensity in the display image based on the input intensity is represented by a linear function having the input intensity as a variable, and at least two different intensities are corrected and input using the first correction amount. The linear function can be specified from the output intensity in the display image in this case. Then, the second correction amount is calculated from the identified linear function.

本発明による場合、第1段階の補正では基準となる表示手段の階調特性を所定の階調特性とする第1補正量を各表示手段に対しても適用することにより、表示手段夫々での詳細な測定、算出が不要である。そして、第2段階の補正では、各表示手段における基準とした表示手段と異なる要素を起因とする階調特性を補正するが、この場合、第1段階の補正後の階調特性は入力強度の変化に対して特定可能な関係を有する。そこで、その関係を特定することが可能な最低限の測定をすることによって第2補正量が算出可能である。したがって、実測の回数および調整に要する時間を減少させつつも個々で異なる特性を吸収する補正が可能であり、表示装置個々の特性に応じたガンマ補正を簡易な構成で、より精度よく且つ迅速に行なうことができる。   In the case of the present invention, the first correction amount in which the gradation characteristic of the reference display means becomes a predetermined gradation characteristic in the first stage correction is also applied to each display means. Detailed measurement and calculation are not required. In the second-stage correction, the gradation characteristics caused by elements different from the reference display means in each display means are corrected. In this case, the gradation characteristics after the first-stage correction are the input intensity. Has an identifiable relationship to change. Therefore, the second correction amount can be calculated by performing the minimum measurement that can specify the relationship. Therefore, it is possible to perform correction that absorbs different characteristics while reducing the number of times of measurement and the time required for adjustment, and gamma correction according to the characteristics of each display device can be performed more accurately and quickly with a simple configuration. Can be done.

本発明による場合、基準となる表示手段の階調特性を、複数の表示手段の階調特性の中央値とすることにより、第1段階の補正での誤差をより小さくして表示装置個々の特性に応じたガンマ補正を簡易な構成で、より精度よく行なうことができる。   According to the present invention, the gradation characteristic of the reference display means is set to the median value of the gradation characteristics of the plurality of display means, so that the error in the first-stage correction can be further reduced and the characteristics of each display device can be reduced. The gamma correction according to the above can be performed with a simple configuration and with higher accuracy.

本発明による場合、基準となる表示手段の階調特性が測定され、所定の階調特性と比較し、第1補正量が算出される。表示手段を構成する回路、素子、パネル等の要素夫々の特性を総合した結果としての階調特性を実測するので、夫々の特性を総合的に補正する第1補正量を算出することが可能となる。これにより、実際の階調特性と所定の理想的な階調特性との比較から、精度よく補正を行なうことができる。   According to the present invention, the gradation characteristic of the reference display means is measured, and compared with a predetermined gradation characteristic, the first correction amount is calculated. Since the gradation characteristics as a result of integrating the characteristics of the elements such as circuits, elements, and panels constituting the display means are actually measured, it is possible to calculate the first correction amount that comprehensively corrects the respective characteristics. Become. Thereby, the correction can be performed with high accuracy by comparing the actual gradation characteristic with a predetermined ideal gradation characteristic.

本発明による場合、第1補正量を用いた第1段階の補正後に残る階調特性を、入力強度を底とする表示画像における出力強度の対数が補正前の強度を変数とする線形関数で表わされる関係で特定する。したがって、少なくとも二つの入力強度を第1補正量を用いて補正して表示手段へ入力した場合の表示画像における出力強度を測定することにより、前記線形関数を特定することが可能である。これにより、第1段階では予め算出された第1補正量を用い、第2段階でも少なくとも二つの強度を含む画像信号を入力した場合の出力強度の測定によって第2補正量を算出すればよく、表示装置個々の特性に応じたガンマ補正を簡易な構成で、より精度良く且つ迅速に行なうことができる。   According to the present invention, the gradation characteristics remaining after the first stage correction using the first correction amount are expressed by a linear function in which the logarithm of the output intensity in the display image with the input intensity as the base uses the intensity before correction as a variable. Identify by relationship. Therefore, it is possible to specify the linear function by measuring the output intensity in the display image when at least two input intensities are corrected using the first correction amount and input to the display means. Thereby, the first correction amount calculated in advance in the first stage may be used, and the second correction amount may be calculated by measuring the output intensity when an image signal including at least two intensities is input in the second stage, Gamma correction according to the characteristics of each display device can be performed with higher accuracy and speed with a simple configuration.

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof.

図1は、本発明に係る表示装置の構成を示すブロック図である。表示装置1は、後述する画像信号出力装置2からの画像信号の入力を受け付けるインタフェースである入力部11と、入力される画像信号が含む色成分毎の強度を示す階調値を適宜変換する変換部12と、輝度ムラ及び色ムラを補正するムラ補正部13と、表示部16の階調特性を吸収するガンマ補正を行なうLUT(Look Up Table)14と、補正後の階調値を表示部16へ出力する出力部15と、LCDパネル、PDP等のパネル及びパネルを駆動する駆動回路を含む表示部16とを備えている。変換部12、ムラ補正部13、LUT14及び出力部15はASIC(Application Specific Integrated Circuit:特定用途集積回路)で構成される。なお、変換部12、ムラ補正部13、LUT14及び出力部15は夫々ASICに限定されるものではなく、FPGA(Field Programmable Gate Array)で構成されてもよく、個々の回路で構成するようにしてもよい。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a display device according to the present invention. The display device 1 includes an input unit 11 that is an interface that receives an input of an image signal from an image signal output device 2 described later, and a conversion that appropriately converts a gradation value indicating the intensity of each color component included in the input image signal. Unit 12, unevenness correction unit 13 that corrects luminance unevenness and color unevenness, LUT (Look Up Table) 14 that performs gamma correction that absorbs the gradation characteristics of display unit 16, and display the corrected gradation values 16, an output unit 15 that outputs to 16, and a display unit 16 including a panel such as an LCD panel and a PDP and a drive circuit that drives the panel. The conversion unit 12, the unevenness correction unit 13, the LUT 14, and the output unit 15 are configured by an ASIC (Application Specific Integrated Circuit). The conversion unit 12, the unevenness correction unit 13, the LUT 14, and the output unit 15 are not limited to ASICs, but may be configured by an FPGA (Field Programmable Gate Array), and may be configured by individual circuits. Also good.

画像信号出力装置2は、PC(Personal Computer)、テレビ用チューナー、DVD(Digital Versatile Disc)プレーヤー、ゲーム機等の画像信号を出力する装置である。   The image signal output device 2 is a device that outputs image signals of a PC (Personal Computer), a TV tuner, a DVD (Digital Versatile Disc) player, a game machine, and the like.

表示装置1は、画像信号出力装置2から出力される画像信号を入力部11により受け付け、画像信号に含まれる各画素の各色成分、又は輝度及び色差の強度を表わす階調値に基づき、表示部16に対応する画像信号を出力部15により出力し、表示部16に画像を表示させる。   The display device 1 receives the image signal output from the image signal output device 2 by the input unit 11, and displays the color component of each pixel included in the image signal or the gradation value representing the intensity of luminance and color difference based on the display unit. The image signal corresponding to 16 is output by the output unit 15, and the image is displayed on the display unit 16.

変換部12は、表示部16に表示させる画像を構成する各画素の色成分をR(Red:赤成分)G(Green:緑成分)B(Blue:青成分)で表わし、且つそのRGB夫々の色成分の強度を示す階調値を8ビット、即ち0から255までの256段階で表わした24ビットのRGB信号の入力を受け付ける。したがって、入力部11は、入力部11で受け付ける画像信号の種類によってはアナログ/デジタル変換の機能、RGB信号へ変換する機能等を有していてもよい。なお、変換部12が受け付ける画像信号は上述のような24ビットのRGB信号とは限らず、他の色成分を含む信号でもよく、更に、変換処理によっては例えば各色成分を10ビット、14ビット等で表わした画像信号でもよい。   The conversion unit 12 represents the color component of each pixel constituting the image displayed on the display unit 16 by R (Red: red component) G (Green: green component) B (Blue: blue component), and for each of the RGB An input of a 24-bit RGB signal representing a gradation value indicating the intensity of the color component in 8 bits, that is, 256 levels from 0 to 255, is received. Therefore, the input unit 11 may have an analog / digital conversion function, a function of converting to an RGB signal, or the like depending on the type of image signal received by the input unit 11. The image signal received by the conversion unit 12 is not limited to the 24-bit RGB signal as described above, and may include a signal including other color components. Further, depending on the conversion process, for example, each color component may be 10 bits, 14 bits, or the like. The image signal represented by

変換部12は、入力部11を介して入力された色成分毎の階調値を適宜変換して出力する。変換部12には変換のための係数、例えば色空間の設定に応じたカラーマトリックス、又は色温度の設定に応じて強度比率を変換するための係数が記憶されている。変換部12は、入力された各色成分の階調値を係数を用いて変換し、出力する。   The conversion unit 12 appropriately converts the gradation value for each color component input via the input unit 11 and outputs the result. The conversion unit 12 stores a coefficient for conversion, for example, a color matrix according to the setting of the color space, or a coefficient for converting the intensity ratio according to the setting of the color temperature. The conversion unit 12 converts the input gradation value of each color component using a coefficient and outputs the converted value.

LUT14は、後段の表示部16で滑らかな階調表示を実現するため、表示部16における入力階調値と出力輝度との対応を示す階調特性を吸収するように、ムラ補正部13から出力される色成分毎の階調値に対してガンマ補正を行ない、補正後の画像信号を出力部15を介して表示部16に入力する。   The LUT 14 outputs an output from the unevenness correction unit 13 so as to absorb the gradation characteristic indicating the correspondence between the input gradation value and the output luminance in the display unit 16 in order to realize a smooth gradation display on the display unit 16 in the subsequent stage. Gamma correction is performed on the gradation value for each color component, and the corrected image signal is input to the display unit 16 via the output unit 15.

図2は、ガンマ補正の概要を示す説明図である。図2(a)は表示部16の階調特性の例を示し、図2(b)は理想的な階調特性を示している。図2(b)に示す理想的な階調特性の場合、入力される階調値xに対して表示される画像の輝度yがxのγ乗(y=xγ)の関係(ガンマ曲線)となるように出力される。ここで言うγはガンマ値と呼ばれ、ガンマ値γは入力される階調値xの最小階調値から最大階調値までをゼロから1までの間の数値に正規化した階調比の対数により、最小階調値に対応する輝度から最大階調値に対応する輝度までをゼロから1までの間の数値に正規化した輝度比の対数を除したものである(式1)。なおガンマ値γは、γ=2.2又はγ=1.8が一般的に良好とされている。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing an outline of gamma correction. FIG. 2A shows an example of the gradation characteristic of the display unit 16, and FIG. 2B shows an ideal gradation characteristic. In the case of the ideal gradation characteristics shown in FIG. 2B, the relationship (gamma curve) in which the luminance y of the displayed image is x to the γ power (y = x γ ) with respect to the input gradation value x. To be output. Here, γ is called a gamma value, and the gamma value γ is a gradation ratio obtained by normalizing the input gradation value x from the minimum gradation value to the maximum gradation value between 0 and 1. The logarithm is obtained by dividing the logarithm of the luminance ratio normalized to a numerical value between zero and 1 from the luminance corresponding to the minimum gradation value to the luminance corresponding to the maximum gradation value (Equation 1). The gamma value γ is generally good when γ = 2.2 or γ = 1.8.

γ=log(輝度比)/log(階調比)・・・(1)   γ = log (luminance ratio) / log (gradation ratio) (1)

LUT14は、ムラ補正部13から出力される色成分毎の階調値を、全階調値に亘りガンマ値γ=2.2又はγ=1.8となるように補正して出力する。図2(c)は、LUT14によって階調値が補正される例を示している。図2(c)の横軸は、LUT14の前段のムラ補正部13から入力される階調値であり、図2(c)の縦軸は、LUT14での階調値の補正によって出力される階調値である。図2(c)に示すようにLUT14では、入力される階調値毎に出力される階調値が対応付けられている。具体的には、LUT14を構成するメモリに、補正後の階調値が入力階調値毎に書き換え可能に記憶されており、LUT14は入力される階調値に対応する補正後の階調値を出力するように構成されている。LUT14で階調値を補正した後の階調値が、図2(a)の階調特性を有する表示部16へ出力部15を介して入力されることにより、ムラ補正部13から出力される各色成分の階調値に対し、表示部16で表示される画像の輝度が図2(b)に示した階調特性となる。   The LUT 14 corrects and outputs the gradation value for each color component output from the unevenness correction unit 13 so that the gamma value γ = 2.2 or γ = 1.8 over all gradation values. FIG. 2C shows an example in which the gradation value is corrected by the LUT 14. The horizontal axis in FIG. 2C is the gradation value input from the unevenness correction unit 13 in the previous stage of the LUT 14, and the vertical axis in FIG. 2C is output by the gradation value correction in the LUT 14. It is a gradation value. As shown in FIG. 2C, in the LUT 14, the gradation value output for each input gradation value is associated. Specifically, the corrected gradation value is stored in the memory constituting the LUT 14 so as to be rewritable for each input gradation value, and the LUT 14 is the corrected gradation value corresponding to the input gradation value. Is configured to output. The gradation value after the gradation value is corrected by the LUT 14 is input from the unevenness correction unit 13 by being input to the display unit 16 having the gradation characteristics shown in FIG. For the tone value of each color component, the luminance of the image displayed on the display unit 16 has the tone characteristics shown in FIG.

なお、LUT14に記憶されるデータの格納数は有限であり、例えば色成分毎に階調値を8ビット即ち256階調で表わす場合、入力階調値と出力階調値との対応は256個である。したがって、図2(c)に示す曲線は実際には離散的なグラフ(散布図)となるが、便宜上曲線とみなして表わしている。本実施の形態では以降、階調特性、階調値に対するガンマ値の分布についても曲線として扱うが、実際には同様に離散的なグラフである。   The number of data stored in the LUT 14 is finite. For example, when the gradation value is represented by 8 bits, that is, 256 gradations for each color component, the correspondence between the input gradation value and the output gradation value is 256. It is. Therefore, although the curve shown in FIG. 2C is actually a discrete graph (scatter diagram), it is represented as a curve for convenience. In the present embodiment, the gradation characteristics and the distribution of the gamma values with respect to the gradation values are treated as curves, but in reality, they are similarly discrete graphs.

LUT14で記憶されている補正後の階調値を求めるために用いられる補正値は、表示部16毎にその階調特性が異なることから、個々の表示装置1で異なる。個々の表示装置1の表示部16毎に階調特性、即ち各階調値毎の出力輝度を測定する処理、及び、表示部16の階調特性を吸収して図2(b)に示したような階調特性となるように補正するための補正値を個々の表示装置1について全階調値に対し算出し、当該補正値から補正後の階調値を算出して記憶する処理には長時間を要する。   The correction value used for obtaining the corrected gradation value stored in the LUT 14 is different for each display device 1 because the gradation characteristic is different for each display unit 16. As shown in FIG. 2B, the gradation characteristic, that is, the output luminance for each gradation value is measured for each display unit 16 of each display device 1, and the gradation characteristic of the display unit 16 is absorbed. The processing for calculating the correction value for correcting the gradation characteristics so as to obtain a proper gradation characteristic for all the gradation values for each display device 1 and calculating and storing the corrected gradation value from the correction value is long. It takes time.

図3は、個々の表示装置1が備える表示部16によって異なる階調特性の例を示すグラフ図である。図3のグラフ図の横軸は、表示部16に入力される階調値を示し、縦軸は入力される階調値に対し当該階調値を底とする表示部16で表示される画像の輝度の対数、即ちガンマ値γを示す。図3のグラフ図には、三台の表示装置1夫々の表示部16の階調特性を表わす曲線A、B、Cが示されている。理想的な階調特性では図3中の破線で示すように、全入力階調値に亘りガンマ値γがγ=2.2、γ=1.8等の一定値となる。しかしながら、図3のグラフ図中の曲線A、B、Cに表わされるように、表示部16の駆動回路における構成素子の特性、表示部16に利用されるパネルの特性等種々の起因により、入力階調値に対するガンマ値γは一定値とならない。   FIG. 3 is a graph illustrating an example of gradation characteristics that differ depending on the display unit 16 included in each display device 1. The horizontal axis of the graph of FIG. 3 indicates the gradation value input to the display unit 16, and the vertical axis indicates the image displayed on the display unit 16 with the gradation value as a base relative to the input gradation value. The logarithm of the luminance of the light, that is, the gamma value γ. In the graph of FIG. 3, curves A, B, and C representing the gradation characteristics of the display unit 16 of each of the three display devices 1 are shown. In an ideal gradation characteristic, as indicated by a broken line in FIG. 3, the gamma value γ is a constant value such as γ = 2.2, γ = 1.8, etc. over all input gradation values. However, as represented by the curves A, B, and C in the graph of FIG. 3, the input due to various causes such as the characteristics of the constituent elements in the drive circuit of the display unit 16 and the characteristics of the panel used for the display unit 16. The gamma value γ with respect to the gradation value is not a constant value.

図3のグラフ図を参照した場合、曲線A、B、Cは非線形部と線形部との合成曲線であると見ることができる。図3のグラフ図中の曲線A、B、C夫々における低階調値側及び高階調値側に見られる非周期的な曲線部分、即ち非線形部は表示部16内の回路特性に起因し、線形部は表示部16が液晶パネルを利用している場合には液晶層を挟む電極間のギャップのバラツキに起因するものであると推定される。これは、例えば曲線A、B、Cの内の一の曲線Bの階調特性を有する表示部16へ入力する階調値を、曲線Bが線形となるように補正する補正値を算出し、当該補正値を用いて階調値を補正した画像信号を他の曲線A、Cに対応する表示部16へ入力した場合に、階調値に対するガンマ値の分布がほぼ線形、即ち曲線B、Cがほぼ線形となることからも推定可能である。   When referring to the graph of FIG. 3, the curves A, B, and C can be regarded as combined curves of the nonlinear part and the linear part. The non-periodic curve portions seen on the low gradation value side and the high gradation value side in each of the curves A, B, and C in the graph of FIG. 3, that is, the non-linear portions are caused by the circuit characteristics in the display unit 16. When the display unit 16 uses a liquid crystal panel, the linear portion is presumed to be caused by variations in the gap between the electrodes sandwiching the liquid crystal layer. For example, a correction value for correcting the gradation value input to the display unit 16 having the gradation characteristic of one of the curves A, B, and C so as to make the curve B linear is calculated. When an image signal in which the gradation value is corrected using the correction value is input to the display unit 16 corresponding to the other curves A and C, the distribution of the gamma value with respect to the gradation value is almost linear, that is, the curves B and C Can be estimated from the fact that is almost linear.

表示部16に含まれる駆動回路が同一構成の回路であれば、回路を構成する素子による特性はほぼ同様である。回路のメカニズムを起因とする特性は同一構成の回路を使用している各表示装置1の表示部16で同様となる。したがって、回路特性を起因とする特性を吸収する補正を行なった場合、階調値に対するガンマ値の分布は、ほぼ線形となる。これに対し、同種、同じ大きさの液晶パネルでも電極間ギャップはバラつく。当該電極間ギャップのバラつきは、階調値に対するガンマ値の分布の傾きのバラつきの起因である。   If the drive circuit included in the display unit 16 has the same configuration, the characteristics of the elements constituting the circuit are almost the same. The characteristics resulting from the circuit mechanism are the same in the display units 16 of the respective display devices 1 using the circuit having the same configuration. Therefore, when correction for absorbing characteristics due to circuit characteristics is performed, the distribution of the gamma value with respect to the gradation value is almost linear. On the other hand, the gap between electrodes varies even with liquid crystal panels of the same type and the same size. The variation in the gap between the electrodes is caused by the variation in the gradient of the distribution of the gamma value with respect to the gradation value.

図4は、表示部16の駆動回路を構成するデジタル/アナログ(D/A)変換器に入力される階調値と出力される電圧値との対応例を示す説明図である。なお、図4の説明図に示す表示部16の例では、階調値は64ビットで表わされている。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing a correspondence example between the gradation value input to the digital / analog (D / A) converter constituting the drive circuit of the display unit 16 and the output voltage value. In the example of the display unit 16 illustrated in the explanatory diagram of FIG. 4, the gradation value is represented by 64 bits.

液晶パネルを使用する場合に液晶パネルの各素子の電極に印加する電圧は、D/A変換器で複数の基準電圧V1、V2、V3、V4、…を発生させ、これをラダー抵抗で分圧することによって作成する。そして表示部16では、入力される階調値に対応して作成された電圧が選択され、各画素に対応する素子へ出力される。図4の説明図に示すように、電圧を作成するに際し使用する基準電圧(V2、V3、V4)が切り替わる点が存在する。この切り替わり点によって、入力される階調値と出力される電圧値との間の関係に非線形性が生じる。   When the liquid crystal panel is used, a plurality of reference voltages V1, V2, V3, V4,... Are generated by the D / A converter and applied to the electrodes of each element of the liquid crystal panel, and this is divided by the ladder resistance. Create by. In the display unit 16, a voltage created corresponding to the input gradation value is selected and output to the element corresponding to each pixel. As shown in the explanatory diagram of FIG. 4, there is a point where the reference voltages (V2, V3, V4) used when generating the voltage are switched. This switching point causes non-linearity in the relationship between the input gradation value and the output voltage value.

図5は、D/A変換器に入力される階調値と出力される電圧値との対応関係の例を示したグラフ図である。図5のグラフ図の横軸は入力される階調値を示し、縦軸は夫々の階調値に対して作成される電圧値を示している。   FIG. 5 is a graph showing an example of the correspondence between the gradation value input to the D / A converter and the output voltage value. The horizontal axis of the graph of FIG. 5 indicates the input gradation value, and the vertical axis indicates the voltage value created for each gradation value.

図5のグラフ図に示すように、入力される階調値に対応して液晶パネルの電極に印加される電圧値は、階調値に対して複数の滑らかでない尖った部分、即ち傾きが急に変化する点(尖点)を有する曲線となる。図5中の破線で表わした丸印は尖点を示している。これらの尖点は、図4の説明図における基準電圧(V2、V3、V4)の切り替わり点に対応する。図3のグラフ図に示した曲線A、B、Cの非線形部は、図5のグラフ図に示した入力されるデジタル信号の階調値と基準電圧との関係を示す曲線の尖点近傍の歪みを起因とすることが解析により判る。   As shown in the graph of FIG. 5, the voltage value applied to the electrodes of the liquid crystal panel corresponding to the input gradation value has a plurality of non-smooth sharp portions, that is, a steep slope with respect to the gradation value. The curve has a point (point) that changes to. Circles represented by broken lines in FIG. 5 indicate cusps. These cusps correspond to the switching points of the reference voltages (V2, V3, V4) in the explanatory diagram of FIG. The non-linear portions of the curves A, B, and C shown in the graph of FIG. 3 are near the cusps of the curve indicating the relationship between the gradation value of the input digital signal and the reference voltage shown in the graph of FIG. The analysis shows that the distortion is caused.

そこで、本実施の形態におけるLUT14は、図3のグラフ図に示した入力階調値に対するガンマ値の分布の内の非線形部に対応する部分を、基準となる一の表示装置1の表示部16の階調特性を全階調値に亘りガンマ値がγ=2.2とするための第1補正値を利用して補正する。そしてLUT14は更に、線形部に対応する部分を個々の表示部16における階調特性を、全階調値に亘りガンマ値がγ=2.2へ近づくように補正するための第2補正値を算出し、これを用いて入力される画像信号が含む階調値を補正するように構成される。   In view of this, the LUT 14 according to the present embodiment uses the display unit 16 of the display device 1 serving as a reference for the portion corresponding to the non-linear part of the distribution of the gamma values with respect to the input gradation values shown in the graph of FIG. Is corrected using the first correction value for setting the gamma value to γ = 2.2 over all gradation values. The LUT 14 further provides a second correction value for correcting the gradation characteristics of the individual display units 16 corresponding to the linear portions so that the gamma value approaches γ = 2.2 over all gradation values. It is configured to calculate and correct the gradation value included in the input image signal using this.

まず、非線形部に対応する部分を補正するための第1補正値の算出について説明する。基準となる階調特性は例えば、任意の表示装置1を抽出し、当該表示装置1が備える表示部16の階調特性を測定したものでもよい。予め複数台の表示装置1を抽出し、夫々の表示部16の階調特性を測定し、測定した階調特性から中央値となる階調特性を基準としてもよい。また、数台の表示装置1で測定した階調特性の平均を算出し、当該平均を基準となる階調特性としてもよい。なお、実測によって基準となる階調特性を得るのみならず、各表示装置1が備える表示部16を構成する駆動回路の構成要素から計算式、又はシミュレーションにより階調特性を算出し、当該階調特性を基準としてもよい。   First, calculation of the first correction value for correcting the portion corresponding to the nonlinear portion will be described. The reference gradation characteristics may be obtained by, for example, extracting an arbitrary display device 1 and measuring the gradation characteristics of the display unit 16 included in the display device 1. A plurality of display devices 1 may be extracted in advance, the gradation characteristics of each display unit 16 may be measured, and the gradation characteristic that becomes the median value from the measured gradation characteristics may be used as a reference. Further, an average of gradation characteristics measured by several display devices 1 may be calculated, and the average may be used as a reference gradation characteristic. In addition to obtaining the reference gradation characteristics by actual measurement, the gradation characteristics are calculated by calculation formulas or simulations from the components of the drive circuit constituting the display unit 16 included in each display device 1, and the gradation characteristics are calculated. It may be based on characteristics.

本実施の形態では、三台の表示装置1夫々の表示部16の階調特性を測定し、中央値となる階調特性を有する表示装置1を抽出し、抽出された表示装置の表示部16の階調特性を基準として設定する。図3のグラフ図に示した例では、曲線Bが表わす階調特性が中央値であり、基準として設定される。   In the present embodiment, the gradation characteristics of the display unit 16 of each of the three display devices 1 are measured, the display device 1 having the gradation characteristic as the median value is extracted, and the display unit 16 of the extracted display device is extracted. The gradation characteristics are set as a reference. In the example shown in the graph of FIG. 3, the gradation characteristic represented by the curve B is a median value and is set as a reference.

図6は、基準の階調特性が補正される例を示すグラフ図である。図6のグラフ図の横軸は表示部16に入力される階調値を示し、縦軸は入力される階調値に対するガンマ値γを示す。図6中の破線は、基準として設定された表示装置1の表示部16固有の階調特性を示し、図3中の曲線Bと等しい。図6中の実線は基準の階調特性が第1補正値によって補正された後の階調特性を示す。また、図6中の一点鎖線はガンマ値γ=2.2の直線を示す。   FIG. 6 is a graph showing an example in which the reference gradation characteristic is corrected. The horizontal axis of the graph of FIG. 6 indicates the gradation value input to the display unit 16, and the vertical axis indicates the gamma value γ with respect to the input gradation value. A broken line in FIG. 6 indicates a gradation characteristic specific to the display unit 16 of the display device 1 set as a reference, and is equal to the curve B in FIG. A solid line in FIG. 6 indicates the gradation characteristic after the reference gradation characteristic is corrected by the first correction value. Further, the alternate long and short dash line in FIG. 6 indicates a straight line with a gamma value γ = 2.2.

まず、基準として設定された階調特性が全階調に亘ってγ=2.2となるように、入力される階調値毎に第1補正値を予め算出しておく。具体的には、第1補正値=γtarget/γref x、γtarget=目標ガンマ値(例えば2.2)、γref x=基準の階調特性における入力階調値xでのガンマ値である。例えば、基準の階調特性において一の入力階調値x1に対するガンマ値がγref x1=2.3である場合、入力階調値x1に対する第1補正値は、(2.2/2.3)と算出される。また、基準の階調特性における他の入力階調値x2に対するガンマ値がγref x2=2.5である場合、入力階調値x2に対する第1補正値は、(2.2/2.5)と算出される。LUT14には、次の式2中の階調値xと、第1補正値を用いた補正後の階調値x´とが対応付けて記憶される。LUT14は、入力される画像信号が含む階調値xに対応付けて記憶されている補正後の階調値x´を出力する。 First, the first correction value is calculated in advance for each input gradation value so that the gradation characteristic set as a reference is γ = 2.2 over all gradations. Specifically, the first correction value = γ target / γ ref x , γ target = target gamma value (for example, 2.2), and γ ref x = gamma value at the input gradation value x in the reference gradation characteristic. is there. For example, when the gamma value for one input gradation value x1 in the reference gradation characteristic is γ ref x1 = 2.3, the first correction value for the input gradation value x1 is (2.2 / 2.3). ) Is calculated. When the gamma value for the other input tone value x2 in the reference tone characteristic is γ ref x2 = 2.5, the first correction value for the input tone value x2 is (2.2 / 2.5). ) Is calculated. In the LUT 14, the gradation value x in the following expression 2 and the gradation value x ′ after correction using the first correction value are stored in association with each other. The LUT 14 outputs the corrected gradation value x ′ stored in association with the gradation value x included in the input image signal.

補正後の階調値x´=xα、α(第1補正値)=γtarget/γref x・・・(2) Tone value after correction x ′ = x α , α (first correction value) = γ target / γ ref x (2)

これにより、基準の階調特性では全階調に亘ってガンマ値γが目標ガンマ値γ=2.2となる。例えば、LUT14は表示部16へ画像信号を入力するに際し、ムラ補正部13からLUT14へ入力される画像信号が含む階調値がx1である場合、LUT14には階調値x1に対応付けて、第1補正値α=(2.2/2.3)を用いて補正がされたx1´=x1(2.2/2.3)が記憶されているので、当該x1´を出力する。同様にLUT14は、ムラ補正部13からLUT14へ入力される画像信号が含む階調値がx2である場合、階調値x2に対応付けて記憶されているx2´=x2(2.2/2.5)を出力する。 As a result, the gamma value γ is the target gamma value γ = 2.2 over all gradations in the reference gradation characteristics. For example, when the LUT 14 inputs an image signal to the display unit 16 and the gradation value included in the image signal input from the unevenness correction unit 13 to the LUT 14 is x1, the LUT 14 is associated with the gradation value x1, Since x1 ′ = x1 (2.2 / 2.3) corrected using the first correction value α = (2.2 / 2.3) is stored, x1 ′ is output. Similarly, when the gradation value included in the image signal input from the unevenness correction unit 13 to the LUT 14 is x2, the LUT 14 sets x2 ′ = x2 (2.2 / 2.5) stored in association with the gradation value x2. Output.

上述に示したLUT14における第1補正値αを用いた補正により、図6の破線で表わした表示部16の階調特性は、LUT14に入力される画像信号に含まれる階調値に対し、図6中の実線で表わすようにγ=2.2のほぼ線形の関数となる。   Due to the correction using the first correction value α in the LUT 14 described above, the gradation characteristic of the display unit 16 represented by the broken line in FIG. 6 is compared with the gradation value included in the image signal input to the LUT 14. As shown by the solid line in FIG. 6, it is a substantially linear function with γ = 2.2.

次に、基準の階調特性が全階調に亘ってγ=2.2となるような第1補正値αを用い、個々に異なる階調特性を有する表示装置1の表示部16の前段のLUT14で補正を行なった場合について説明する。   Next, the first correction value α is used so that the reference gradation characteristic is γ = 2.2 over all gradations, and the first stage of the display unit 16 of the display device 1 having individually different gradation characteristics is used. A case where correction is performed by the LUT 14 will be described.

図7は、LUTにより補正を行なった場合の個々の表示装置1の表示部16における階調特性の例を示すグラフ図である。図7(a)は、LUT14が基準の階調特性により算出される第1補正値αを用いて補正を行なった場合の階調特性の例を示すグラフ図である。図7(a)のグラフ図の横軸はLUT14に入力される階調値を示し、縦軸は入力される階調値に対するガンマ値を示す。横軸の階調値は、式2による補正前の階調値xである。図7(a)中の破線は比較のために表示部16固有の階調特性を示し、図3中の曲線Cに等しい。また、図7中の一点鎖線はガンマ値γ=2.2の直線を示す。   FIG. 7 is a graph showing an example of gradation characteristics in the display unit 16 of each display device 1 when correction is performed by the LUT. FIG. 7A is a graph showing an example of gradation characteristics when the LUT 14 performs correction using the first correction value α calculated based on the reference gradation characteristics. In the graph of FIG. 7A, the horizontal axis indicates the gradation value input to the LUT 14, and the vertical axis indicates the gamma value for the input gradation value. The gradation value on the horizontal axis is the gradation value x before correction according to Equation 2. A broken line in FIG. 7A indicates a gradation characteristic specific to the display unit 16 for comparison, and is equal to the curve C in FIG. Also, the alternate long and short dash line in FIG. 7 indicates a straight line with a gamma value γ = 2.2.

個々の表示装置1のLUT14で、ムラ補正部13から出力された色成分毎の階調値xが式2により補正された場合、図7(a)のグラフ図に示すように、ガンマ値の分布における非線形部が解消され、略線形に変換される。しかしながら、第1補正値αを用いた補正では、図7(a)のグラフ図に示すように全階調に亘りガンマ値γ=2.2とはならない。   When the gradation value x for each color component output from the unevenness correction unit 13 is corrected by the expression 2 in the LUT 14 of each display device 1, as shown in the graph of FIG. The non-linear part in the distribution is eliminated and converted into a substantially linear shape. However, in the correction using the first correction value α, as shown in the graph of FIG. 7A, the gamma value γ is not 2.2 over all gradations.

そこで、本実施の形態では更に、第1補正値αを用いた補正後の入力階調値に対するガンマ値の分布を一次関数として扱い、傾き及び切片を特定する。このためまず、第1補正値αを用いた補正後のガンマ値の一次関数分布に対し、二つの入力階調値における出力輝度を測定し、夫々の表示装置1の表示部16における固有のガンマ値を算出することによって取得する。図7(a)中のx印は、二つの入力階調値に対する固有のガンマ値を示している。これにより、図7(a)のグラフ図に示す一次関数の傾き及び切片を特定することができる。そして、特定された傾き及び切片から、ガンマ値の一次関数分布をガンマ値γ=一定分布とするための第2補正値を算出し、第2補正値を加味して補正される階調値を入力階調値に対応付けてLUT14に記憶させておく。第2補正値の算出方法の具体例は後述にて詳細を説明する。   Therefore, in this embodiment, the distribution of the gamma value with respect to the input gradation value after correction using the first correction value α is treated as a linear function, and the slope and intercept are specified. For this reason, first, output luminances at two input tone values are measured with respect to a linear function distribution of the corrected gamma value using the first correction value α, and the inherent gamma in the display unit 16 of each display device 1 is measured. Obtained by calculating the value. The x mark in FIG. 7A indicates a specific gamma value for two input gradation values. As a result, the slope and intercept of the linear function shown in the graph of FIG. Then, a second correction value for calculating a linear function distribution of the gamma value as a gamma value γ = constant distribution is calculated from the specified slope and intercept, and a gradation value to be corrected by taking the second correction value into account is obtained. It is stored in the LUT 14 in association with the input gradation value. A specific example of the method for calculating the second correction value will be described later in detail.

図7(b)のグラフ図は、特定された一次関数に基づき算出される第2補正値を用いた補正を行なった場合のガンマ値の分布である。図7(b)のグラフ図の横軸はLUT14に入力される階調値を示し、縦軸は入力される階調値に対するガンマ値を示す。横軸の階調値は、式2による補正前の階調値xである。図7(b)中の破線は比較のため、第1補正値αを用いた補正後の入力階調値に対するガンマ値の分布を示し、図7(a)中の実線に等しい。また、図7(b)中の一点鎖線はガンマ値γ=2.2の直線を示す。   The graph of FIG. 7B is a distribution of gamma values when correction using the second correction value calculated based on the specified linear function is performed. In the graph of FIG. 7B, the horizontal axis indicates the gradation value input to the LUT 14, and the vertical axis indicates the gamma value for the input gradation value. The gradation value on the horizontal axis is the gradation value x before correction according to Equation 2. For comparison, the broken line in FIG. 7B shows the distribution of the gamma value with respect to the input gradation value after correction using the first correction value α, and is equal to the solid line in FIG. 7A. Further, the alternate long and short dash line in FIG. 7B shows a straight line with a gamma value γ = 2.2.

図7(b)のグラフ図に示すように、第1補正値α及び第2補正値を用いた補正により、入力される階調値に対してガンマ値が、全階調値に亘ってほぼ一定の値となる。この補正により、表示部16個々の階調特性を吸収し、ムラ補正部12から出力される画像信号の色成分毎の階調値により、表示部16で滑らかな階調表現を実現することができる。   As shown in the graph of FIG. 7B, the correction using the first correction value α and the second correction value causes the gamma value to be substantially equal to the entire gradation value with respect to the input gradation value. It becomes a constant value. By this correction, the gradation characteristics of each display unit 16 are absorbed, and smooth gradation expression can be realized on the display unit 16 by the gradation value for each color component of the image signal output from the unevenness correction unit 12. it can.

図7(a)のグラフ図に示した一次関数の傾き及び切片を特定して階調値を補正するための第2補正値の算出方法の具体例について以下に詳細を説明する。   A specific example of a second correction value calculation method for correcting the gradation value by specifying the slope and intercept of the linear function shown in the graph of FIG. 7A will be described in detail below.

まず、第1補正値αを用いた補正を行なった後の一の入力階調値、例えばx=64を含む画像信号を入力し、当該入力階調値に対応する出力輝度を測定する。そして、出力輝度からx=64に対するガンマ値γ64を取得しておく。LUT14に入力される画像信号に含まれる入力階調値がx=64の場合のガンマ値がγ64=2.3である場合、全階調値に亘り、ガンマ値γ64=2.3を目標ガンマ値であるγtarget=2.2とする変換を行なう。即ち、式2で補正する階調値x´を以下に示す式3により変換しておく。 First, an image signal including one input gradation value after correction using the first correction value α, for example, x = 64, is input, and output luminance corresponding to the input gradation value is measured. Then, a gamma value γ 64 for x = 64 is acquired from the output luminance. When the gamma value when the input gradation value included in the image signal input to the LUT 14 is x = 64 is γ 64 = 2.3, the gamma value γ 64 = 2.3 is set over all gradation values. Conversion is performed so that γ target = 2.2 which is a target gamma value. That is, the gradation value x ′ corrected by Expression 2 is converted by Expression 3 shown below.

補正後の階調値x´´=x´β、変換値β=(γref 64/γ64)・・・(3) Tone value x ″ = x ′ β after correction, converted value β = (γ ref 64 / γ 64 ) (3)

なお、式3は以下に示す式4に変換される。   Equation 3 is converted into Equation 4 shown below.

補正後の階調値x´´=xδ=(xαβ=xα*β、δ=(γtarget/γref x)*(γref 64/γ64)、γref 64=基準の階調特性における階調値x=64でのガンマ値、γ64=x=64の場合に取得される固有のガンマ値・・・(4) Gradation value after correction x'' = x δ = (x α ) β = x α * β, δ = (γ target / γ ref x) * (γ ref 64 / γ 64), γ ref 64 = criteria Gamma value at gradation value x = 64 in the gradation characteristic, unique gamma value acquired when γ 64 = x = 64 (4)

補正後の階調値x´´を含む画像信号を表示部16に入力することにより、階調値x=64に対するガンマ値はγ=2.2となる。表示部16に入力される階調値x´´=64の表示部16の固有のガンマ値γ64=2.3である場合、出力される輝度はx´´2.3=(xδ2.3=xδ*2.3となる。ここでxの指数δ*2.3={(2.2)/(2.3)*(2.3)/2.3}=2.2となる(γ=2.2)。 By inputting an image signal including the corrected gradation value x ″ to the display unit 16, the gamma value for the gradation value x = 64 becomes γ = 2.2. When the specific gamma value γ 64 = 2.3 of the display unit 16 with the gradation value x ″ = 64 input to the display unit 16, the output luminance is x ″ 2.3 = (x δ ) 2.3 = x δ * 2.3 . Here, the index δ * 2.3 of x is {(2.2) / (2.3) * (2.3) /2.3} = 2.2 (γ = 2.2).

式4の補正により図7(a)のグラフ図中の実線で示した一次関数は、図7(a)のグラフ図中の二点鎖線で示すように平行移動し、階調値がx=64、ガンマ値がγ=2.2である点を通る一次関数となる。これにより、切片を求めずに傾きを算出することが可能となる。この場合一次関数の傾きをaとすると、一次関数は以下の式5により表わされる。   The linear function indicated by the solid line in the graph of FIG. 7A by the correction of Expression 4 is translated as indicated by the two-dot chain line in the graph of FIG. 7A, and the gradation value is x = 64, a linear function passing through a point where the gamma value is γ = 2.2. This makes it possible to calculate the slope without obtaining an intercept. In this case, when the slope of the linear function is a, the linear function is expressed by the following formula 5.

(γ−2.2)=a(x−64)・・・(5)   (Γ−2.2) = a (x−64) (5)

図7(a)に示すような線形の階調特性を理想的な階調特性、即ちガンマ値を一定とする補正には、ガンマ値に加算することによって式5=ゼロが成り立つ、以下の式6により表わされる補正式f(x)が必要となる。   In order to correct the linear gradation characteristic as shown in FIG. 7A to an ideal gradation characteristic, that is, to make the gamma value constant, the following expression is obtained by adding Expression 5 = zero to the gamma value. The correction formula f (x) represented by 6 is required.

f(x)=−a(x−64)・・・(6)   f (x) = − a (x−64) (6)

そして傾きaを特定するためには、他の一の階調値におけるガンマ値が必要である。ここでは例としてx=192におけるガンマ値を取得する。これにより、傾きaは、次の式7により算出できる。   In order to specify the inclination a, a gamma value at another gradation value is required. Here, as an example, the gamma value at x = 192 is acquired. Thereby, the inclination a can be calculated by the following equation 7.

a=(γ192−γ64)/(192−64)、γ192=(x=192の場合に取得される固有のガンマ値)、γ64=(x=64の場合に取得される固有のガンマ値)・・・(7) a = (γ 192 −γ 64 ) / (192-64), γ 192 = (specific gamma value acquired when x = 192), γ 64 = (specific value acquired when x = 64) Gamma value) (7)

式4、6及び7を総合して、各表示装置1でLUT14に入力される階調値に対し、表示部16での階調特性を表わすガンマ値がγ=2.2で一定となるようにするためには、次の式8により補正を行なう。   By combining Equations 4, 6, and 7, the gamma value representing the gradation characteristic at the display unit 16 is constant at γ = 2.2 with respect to the gradation value input to the LUT 14 in each display device 1. In order to achieve this, correction is performed by the following equation (8).

補正後の階調値x´´´=xε、ε=(γtarget/γref x)*(γref 64/γ64)+f(x)=[(γtarget/γref x)*(γref 64/γ64)−{(γ192−γ64)/(192−64)}*(x−64)]=・・・(8) Tone value after correction x ′ ″ = x ε , ε = (γ target / γ ref x ) * (γ ref 64 / γ 64 ) + f (x) = [(γ target / γ ref x ) * (γ ref 64 / γ 64 ) − {(γ 192 −γ 64 ) / (192-64)} * (x−64)] = (8)

補正後の階調値x´´´を階調値xに対応付けてLUT14に記憶しておく。LUT14は、ムラ補正部13から出力される画像信号に含まれる色成分毎の階調値xに対応付けて記憶されている補正後の階調値x´´´を出力する。これにより、LUT14によって上述の式8におけるεを第2補正値として用いた補正が行なわれるように構成される。   The corrected gradation value x ″ ″ is stored in the LUT 14 in association with the gradation value x. The LUT 14 outputs the corrected gradation value x ′ ″ stored in association with the gradation value x for each color component included in the image signal output from the unevenness correction unit 13. As a result, the LUT 14 is configured to perform correction using ε in Equation 8 described above as the second correction value.

なお、LUT14には、第1補正値α=(γtarget/γref x)=(目標ガンマ値/基準の階調特性における階調値xでのガンマ値)を用いて得られる補正後の階調値が、入力階調値xに対応付けられて記憶されている。二つ目のLUTを備える構成とし、当該二つ目のLUT14には、第2補正値としてζ1=(γref 64/γ64)、ζ2=傾きa及びζ3=64を用いた補正後の階調値を、入力階調値に対応付けて記憶しておくようにしてもよい。なお、この場合の第1補正値α及び第2補正値ζ1、ζ2、ζ3を用い、式8のεは、以下の式9のように変形できる。 The LUT 14 has a corrected level obtained by using the first correction value α = (γ target / γ ref x ) = (target gamma value / gamma value at the gradation value x in the reference gradation characteristic). The tone value is stored in association with the input tone value x. The second LUT 14 includes a second LUT, and the second LUT 14 has a corrected level using ζ1 = (γ ref 64 / γ 64 ), ζ2 = slope a, and ζ3 = 64 as the second correction values. The tone value may be stored in association with the input tone value. In this case, using the first correction value α and the second correction values ζ1, ζ2, and ζ3, ε in Expression 8 can be transformed as shown in Expression 9 below.

ε={α*ζ1−ζ2(x−ζ3)}・・・(9)   ε = {α * ζ1-ζ2 (x−ζ3)} (9)

このように補正される階調値x´´´を表示部16に入力することにより、各表示装置1でLUT14に入力される階調値に対し、図7(b)のグラフ図中の実線に示したように、全階調値に亘ってガンマ値γ=2.2と一定になる階調特性とすることができる。   By inputting the gradation value x ′ ″ thus corrected to the display unit 16, the solid line in the graph of FIG. 7B with respect to the gradation value input to the LUT 14 in each display device 1. As shown in FIG. 5, the gradation characteristic can be made constant with the gamma value γ = 2.2 over the entire gradation value.

なお、上述の説明では二つの階調値としてx=64、x=192を例に挙げたが、これ以外の階調値でもよいことは勿論である。また、傾きを算出する場合に、基準の階調特性の内の一部の階調値範囲において傾きがゼロであるとき、当該階調値範囲内の階調値を用いてもよい。これにより、より簡易に各表示装置1の表示部16における線形部の傾きaを算出することが可能である。   In the above description, x = 64 and x = 192 are given as an example of the two gradation values, but it goes without saying that other gradation values may be used. When calculating the inclination, if the inclination is zero in a part of the gradation value range of the reference gradation characteristics, the gradation value in the gradation value range may be used. Thereby, it is possible to calculate the inclination a of the linear portion in the display unit 16 of each display device 1 more easily.

次に、上述の処理をフローチャートを参照して説明する。なお、図8のフローチャートに示す処理は、製造工程で第1補正値及び第2補正値をLUT14に記憶するために接続される補正用の装置によって予め行なわれる構成とする。ここで補正用の装置とは例えば、製造ラインに設備された調整用のパソコンである。
そして、各表示装置1が画像信号出力装置2から画像信号を受け付けて表示部16に入力するに際し、表示部16の前段のLUT14により、受け付けた画像信号に含まれる色成分毎の階調値が、第1補正値及び第2補正値を用いて補正される。
Next, the above process will be described with reference to a flowchart. Note that the processing shown in the flowchart of FIG. 8 is performed in advance by a correction device connected to store the first correction value and the second correction value in the LUT 14 in the manufacturing process. Here, the correction device is, for example, an adjustment personal computer installed in the production line.
When each display device 1 receives an image signal from the image signal output device 2 and inputs the image signal to the display unit 16, the gradation value for each color component included in the received image signal is obtained by the LUT 14 in the previous stage of the display unit 16. The correction is performed using the first correction value and the second correction value.

図8は、本実施の形態において第1補正値が算出される処理手順の一例を示すフローチャートである。補正用の装置は、基準となる階調特性を一の表示装置1で実際に測定するか又は複数の表示装置1における測定結果に基づき中央値をとる等により算出する(ステップS11)。そして、基準の階調特性が所定の階調特性、即ちガンマ値γ=2.2で一定となる階調特性となるように第1補正値を算出する(ステップS12)。そして補正用の装置は算出した第1補正値を用いた補正後の階調値を補正用の装置自身の記憶領域に記憶しておき(ステップS13)、処理を終了する。   FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure for calculating the first correction value in the present embodiment. The correction device calculates the reference gradation characteristics by actually measuring with one display device 1 or taking a median value based on the measurement results of the plurality of display devices 1 (step S11). Then, the first correction value is calculated so that the reference gradation characteristic is a predetermined gradation characteristic, that is, a gradation characteristic that is constant at a gamma value γ = 2.2 (step S12). Then, the correction device stores the corrected gradation value using the calculated first correction value in the storage area of the correction device itself (step S13), and ends the process.

図9は、本実施の形態において第2補正値が算出される処理手順の一例を示すフローチャートである。図9のフローチャートに示す処理は、各表示装置1に対して行なう構成とする。なお、ここでいう各表示装置1は、図8のフローチャートで基準となる階調特性の測定の対象となった表示装置1とは異なる補正対象の表示装置1である。これらの補正対象の各表示装置1では、テストパターンを全階調値に亘って順次入力させて図9のフローチャートに示す処理が行なわれる。   FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure for calculating the second correction value in the present embodiment. The processing shown in the flowchart of FIG. 9 is configured to be performed on each display device 1. Note that each display device 1 here is a display device 1 to be corrected, which is different from the display device 1 that is a target of measurement of the gradation characteristics serving as a reference in the flowchart of FIG. In each of the display devices 1 to be corrected, the test pattern is sequentially input over all gradation values, and the process shown in the flowchart of FIG. 9 is performed.

表示装置1のLUT14には、入力される階調値に対応づけて、補正用の装置が記憶している第1補正値を用いて算出される補正後の出力階調値が記憶される(ステップS21)。表示装置1では、LUT14に入力される画像信号に含まれる各階調値がLUT14によって補正され、LUT14は補正後の階調値を含む画像信号が表示部16に入力する(ステップS22)。表示装置1は、表示部16における一の階調値に対する出力輝度から、ガンマ値を算出して取得する(ステップS23)。なお、ここで表示部16における出力輝度の測定は、製造工程で接続される測定装置により行なわれ、表示装置1は測定装置から出力輝度又はガンマ値を取得するようにする。そして表示装置1は、取得したガンマ値に基づき、前述の式4により得られる補正後の階調値をLUT14に記憶し、前記一の階調値におけるガンマ値が所定のガンマ値γ=2.2と補正されるようにする(ステップS24)。   The LUT 14 of the display device 1 stores the corrected output gradation value calculated using the first correction value stored in the correction device in association with the input gradation value ( Step S21). In the display device 1, each gradation value included in the image signal input to the LUT 14 is corrected by the LUT 14, and the LUT 14 inputs an image signal including the corrected gradation value to the display unit 16 (step S22). The display device 1 calculates and acquires a gamma value from the output luminance for one gradation value in the display unit 16 (step S23). Here, the measurement of the output luminance in the display unit 16 is performed by a measuring device connected in the manufacturing process, and the display device 1 acquires the output luminance or the gamma value from the measuring device. Then, the display device 1 stores the corrected gradation value obtained by the above equation 4 in the LUT 14 based on the acquired gamma value, and the gamma value in the one gradation value is a predetermined gamma value γ = 2. 2 is corrected (step S24).

次に表示装置1は、ステップS24の補正後の他の一の階調値に対する出力輝度から、ガンマ値を算出して取得する(ステップS25)。表示装置1はステップS23及びステップS25で取得した二つの階調値に対するガンマ値から、階調値に対するガンマ値の分布の一次関数の傾き及び切片を算出し(ステップS26)、算出した傾きから第2補正値を算出し(ステップS27)、LUT14に記憶されている第1補正値を用いた補正後の階調値を、第2補正値を用いた補正後の階調値に書き換え(ステップS28)、第2補正値の算出及び記憶処理を終了する。   Next, the display device 1 calculates and acquires a gamma value from the output luminance for the other gradation value after the correction in step S24 (step S25). The display device 1 calculates the slope and intercept of the linear function of the distribution of the gamma value with respect to the gradation value from the gamma value with respect to the two gradation values acquired in step S23 and step S25 (step S26), and calculates the first slope from the calculated inclination. 2 correction values are calculated (step S27), and the corrected gradation value using the first correction value stored in the LUT 14 is rewritten to the corrected gradation value using the second correction value (step S28). ), The calculation and storage processing of the second correction value is terminated.

なお、図9のフローチャートに示した処理手順ではステップS24の処理により、一の階調値においてガンマ値γ=2.2を通るように一次関数を補正した。したがって、図9のフローチャートに示した処理手順の内のステップS26で算出する傾き及び切片の内の切片についてはガンマ値γ=2.2を用い、傾きを算出するのみでよい。これにより演算を簡易にすることができるが、ステップS23による処理を省き、二つの入力階調値におけるガンマ値から傾き及び切片を算出する構成でもよいのは勿論である。   In the processing procedure shown in the flowchart of FIG. 9, the linear function is corrected so that it passes through the gamma value γ = 2.2 in one gradation value by the processing in step S24. Therefore, for the slope calculated in step S26 in the processing procedure shown in the flowchart of FIG. 9 and the intercept in the intercept, it is only necessary to calculate the slope using the gamma value γ = 2.2. As a result, the calculation can be simplified, but it is of course possible to omit the processing in step S23 and calculate the slope and intercept from the gamma values of the two input gradation values.

上述に示した処理手順によって算出された第2補正値を用いた補正後の階調値が、入力階調値に対応付けられてLUT14に書き込まれる。以後LUT14により、ムラ補正部13から出力される画像信号に含まれる色成分毎の階調値に対し、第2補正値を用いて式8により補正された階調値が出力され、出力部15を介して表示部16へ入力される。   The corrected gradation value using the second correction value calculated by the processing procedure described above is written in the LUT 14 in association with the input gradation value. Thereafter, the LUT 14 outputs the gradation value corrected by Expression 8 using the second correction value for the gradation value for each color component included in the image signal output from the unevenness correction unit 13, and the output unit 15. Is input to the display unit 16.

本実施の形態で示した補正方法を利用する場合、第2補正値を算出するために測定する情報は、以下のような情報で済む。例えば、表示部16でのR、G、B、W各色の最大輝度及び色度、そして最低限の二つの入力階調値に対する輝度(補正前のx=64における階調値、x=64における階調値でγ=2.2となるように補正した後のx=192における階調値)でよい。このように予め測定する情報量を削減し、そして簡易な構成で補正が可能な構成とすることにより、迅速にガンマ補正の補正を行なうことができると共に、図7(b)に示すように個々の表示部16における階調特性を高精度に一定とする補正が可能である。   When the correction method shown in the present embodiment is used, information to be measured for calculating the second correction value may be the following information. For example, the maximum luminance and chromaticity of each color of R, G, B, and W on the display unit 16, and the luminance for the minimum two input gradation values (gradation values at x = 64 before correction, at x = 64) (Gradation value at x = 192 after correction so that γ = 2.2). In this way, by reducing the amount of information to be measured in advance and making the correction possible with a simple configuration, gamma correction can be performed quickly, as shown in FIG. 7B. It is possible to correct the gradation characteristics in the display unit 16 to be constant with high accuracy.

本実施の形態では、基準の階調特性から算出した第1補正値によって補正した場合に残る入力される階調値に対するガンマ値の分布を一次関数として扱い、二つの階調値に対するガンマ値を測定により取得し、一次関数を特定するための傾き及び切片を求める構成とした。しかしながら、本発明はこれに限らず、線形部として扱ったガンマ値の分布を所定の高次関数として扱い、これを特定するためのいくつかの階調値に対するガンマ値を測定により取得する構成としてもよい。   In the present embodiment, the distribution of gamma values with respect to input gradation values remaining when correction is performed using the first correction value calculated from the reference gradation characteristics is treated as a linear function, and the gamma values for two gradation values are calculated. It was set as the structure which calculates | requires the inclination and intercept for acquiring by measurement and specifying a linear function. However, the present invention is not limited to this, and the gamma value distribution treated as a linear part is treated as a predetermined high-order function, and a gamma value for several gradation values for specifying this is obtained by measurement. Also good.

本実施の形態では、LUT14に、階調値毎に対応付けて記憶されている第1補正値を用いた補正後の階調値を、第2補正値を用いた補正後の階調値に書き換える構成とした。しかしながら、第1補正値及び第2補正値を用いて補正する階調値を個別に記憶する二つのLUTを備える構成としてもよい。   In the present embodiment, the corrected gradation value using the first correction value stored in the LUT 14 in association with each gradation value is changed to the corrected gradation value using the second correction value. The configuration was rewritten. However, it may be configured to include two LUTs that individually store gradation values to be corrected using the first correction value and the second correction value.

また、本実施の形態では複数の色成分の階調値に対する補正を例にあげたが、モノクロの画像信号における階調値に対する補正に適用してもよい。   In this embodiment, correction for gradation values of a plurality of color components is taken as an example. However, the present invention may be applied to correction for gradation values in a monochrome image signal.

なお、上述の図8及び図9のフローチャートに示した処理手順の説明では、各表示装置1の製造工程で、補正用の装置が基準となる階調特性を測定し、第1補正値を算出して入力階調値と補正後の階調値の対応を記憶しておき、補正対象となる各表示装置1により、第1補正値を用いた入力階調値と補正後の階調値との対応を記憶させて第2補正値を算出させる構成とした。図9のフローチャートに示した処理手順は、製造工程のみならず表示装置1としての運用中にも実施可能である。つまり、基準となる階調特性から算出された第1補正値はLUT14ではなく、別途書き換え不可能な記憶領域に記憶しておき、表示装置1自身がLUT14に第1補正値を用いた補正後の階調値を記憶し直してから以降の処理(ステップS22からステップS28までの処理)を行ない、第2補正値を算出し直す。このとき、ステップS25の表示部16における出力輝度の測定は、ユーザが測定装置を用いて測定し表示装置1へ入力することが可能な構成としておけばよい。   In the description of the processing procedure shown in the flowcharts of FIG. 8 and FIG. 9 described above, in the manufacturing process of each display device 1, the correction characteristic is measured as a reference gradation characteristic, and the first correction value is calculated. Then, the correspondence between the input gradation value and the corrected gradation value is stored, and the input gradation value using the first correction value and the corrected gradation value are determined by each display device 1 to be corrected. Is stored and the second correction value is calculated. The processing procedure shown in the flowchart of FIG. 9 can be performed not only during the manufacturing process but also during operation as the display device 1. In other words, the first correction value calculated from the reference gradation characteristics is not stored in the LUT 14 but separately stored in a non-rewritable storage area, and the display apparatus 1 itself uses the first correction value for the LUT 14 after correction. After the second tone value is stored again, the subsequent processing (processing from step S22 to step S28) is performed to recalculate the second correction value. At this time, the measurement of the output luminance in the display unit 16 in step S25 may be configured such that the user can measure and input to the display device 1 using the measuring device.

このように、表示装置1自身が製造工程のみならず使用年数により経年劣化で変化した階調特性の補正を行なうことができる点、優れた効果を奏する。また、表示装置1が使用年数を計時しておき、使用年数が所定の期間を経過した時点で表示装置1が自律的に階調特性の補正、即ち第2補正値の算出し直しを行なう構成としてもよい。   As described above, the display device 1 itself has an excellent effect in that it can correct the gradation characteristics that have changed due to aging not only by the manufacturing process but also by the years of use. In addition, the display device 1 keeps the number of years of use, and the display device 1 autonomously corrects the gradation characteristics, that is, recalculates the second correction value when the number of years of use passes a predetermined period. It is good.

また、本実施の形態では変換部12、ムラ補正部13及びLUT14は夫々、処理の高速化が要求されていることから、表示装置に備えられるASIC、FPGAを構成する各モジュールによって実現する構成とした。しかしながら本発明に係る補正方法を実施するコンピュータプログラムをコンピュータ装置に実行させることにより、コンピュータ装置が接続しているモニタで表示する画像のガンマ補正を、コンピュータ装置側で行なう構成としてもよい。図10は、本発明に係る補正方法をコンピュータ装置で実施する場合の構成を示すブロック図である。この場合、コンピュータ装置3は、CPU、MPU等の制御部30と、ハードディスク(Hard Disk)、EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)等の記憶部31と、補正後の画像信号をモニタ4へ出力する出力部32とを備える。   In the present embodiment, the conversion unit 12, the unevenness correction unit 13, and the LUT 14 are each required to increase the processing speed. Therefore, the configuration is realized by each module configuring the ASIC and the FPGA provided in the display device. did. However, the computer apparatus may be configured to perform gamma correction of an image displayed on a monitor connected to the computer apparatus by causing the computer apparatus to execute a computer program for executing the correction method according to the present invention. FIG. 10 is a block diagram showing a configuration when the correction method according to the present invention is implemented by a computer apparatus. In this case, the computer apparatus 3 includes a control unit 30 such as a CPU and an MPU, a storage unit 31 such as a hard disk (Hard Disk), an EEPROM (Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory), and the corrected image signal to the monitor 4. And an output unit 32 for outputting.

記憶部31には、コンピュータ装置3に入力部32を介して受け付けた画像信号に対して本発明に係る補正方法を実施させるための制御プログラム3Pが記憶されている。制御プログラム3Pには、制御部30を上述の表示装置1における変換部12、ムラ補正部13及びLUT14として機能させるためのモジュールである変換部33、ムラ補正部34及びガンマ補正部35が含まれている。また、記憶部31に記憶される制御プログラム3Pは、図示しないDVD、CD−ROM等の可搬型記録媒体に記録されており、制御部30はDVD/CDドライブ等の補助記憶部(図示せず)を介して可搬型記録媒体に記録されていた制御プログラム3Pを記憶部31へ記憶するようにしてもよい。   The storage unit 31 stores a control program 3P for causing the computer apparatus 3 to perform the correction method according to the present invention on the image signal received via the input unit 32. The control program 3P includes a conversion unit 33, an unevenness correction unit 34, and a gamma correction unit 35, which are modules for causing the control unit 30 to function as the conversion unit 12, the unevenness correction unit 13, and the LUT 14 in the display device 1 described above. ing. The control program 3P stored in the storage unit 31 is recorded on a portable recording medium such as a DVD or CD-ROM (not shown), and the control unit 30 includes an auxiliary storage unit (not shown) such as a DVD / CD drive. ), The control program 3P recorded on the portable recording medium may be stored in the storage unit 31.

このような構成のコンピュータ装置3の制御部30は、記憶部31から制御プログラム3Pを読み出して実行し、制御プログラム3Pに含まれるガンマ補正部35の機能により、画像信号出力装置2から入力部32を介して受け付けた画像信号が表わす各色成分の階調値を変換部33の機能により変換し、ムラ補正部34の機能によって輝度ムラ、色ムラを補正する。そして制御部30は更にガンマ補正部35の機能により、接続されているモニタ4における階調特性を滑らかにするためのガンマ補正を行なうことができる。   The control unit 30 of the computer device 3 having such a configuration reads and executes the control program 3P from the storage unit 31, and the input unit 32 from the image signal output device 2 by the function of the gamma correction unit 35 included in the control program 3P. The gradation value of each color component represented by the image signal received via the image signal is converted by the function of the conversion unit 33, and the luminance unevenness and the color unevenness are corrected by the function of the unevenness correction unit. The control unit 30 can further perform gamma correction for smoothing the gradation characteristics of the connected monitor 4 by the function of the gamma correction unit 35.

本発明に係る表示装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the display apparatus which concerns on this invention. ガンマ補正の概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of a gamma correction. 個々の表示装置が備える表示部によって異なる階調特性の例を示すグラフ図である。It is a graph which shows the example of the gradation characteristic which changes with the display parts with which each display apparatus is provided. 表示部の駆動回路を構成するデジタル/アナログ(D/A)変換器に入力される階調値と出力される電圧値との対応例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of a response | compatibility with the gradation value input into the digital / analog (D / A) converter which comprises the drive circuit of a display part, and the output voltage value. D/A変換器に入力される階調値と出力される電圧値との対応関係の例を示したグラフ図である。It is the graph which showed the example of the correspondence of the gradation value input into a D / A converter, and the output voltage value. 基準の階調特性が補正される例を示すグラフ図である。It is a graph which shows the example by which the reference | standard gradation characteristic is correct | amended. LUTにより補正を行なった場合の個々の表示装置の表示部における階調特性の例を示すグラフ図である。It is a graph which shows the example of the gradation characteristic in the display part of each display apparatus at the time of correct | amending by LUT. 本実施の形態において第1補正値が算出される処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process sequence in which a 1st correction value is calculated in this Embodiment. 本実施の形態において第2補正値が算出される処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process sequence in which a 2nd correction value is calculated in this Embodiment. 本発明に係る補正方法をコンピュータ装置で実施する場合の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure in the case of implementing the correction method which concerns on this invention with a computer apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 表示装置
14 LUT(補正手段)
16 表示部(表示手段)
2 画像信号出力装置
30 制御部
34 ガンマ補正部(補正手段)
3P 制御プログラム
1 Display device 14 LUT (correction means)
16 Display section (display means)
2 Image signal output device 30 Control unit 34 Gamma correction unit (correction means)
3P control program

Claims (6)

画像を表示する表示手段へ画像信号を入力するに際し、記憶してある補正量を用いて前記表示手段へ入力する画像信号が含む一又は複数の色成分毎の強度を補正する補正方法において、
任意の表示手段の階調特性が所定の階調特性を示すように、入力する画像信号に含まれる色成分毎の強度を補正する第1補正量を記憶しておき、
前記第1補正量を用いて補正した強度を含む画像信号を前記表示手段へ入力した場合に、前記表示手段により表示される表示画像における出力強度の入力強度に対する関係を特定し、
特定した関係に基づき、前記表示手段へ入力する画像信号に含まれる色成分毎の強度を補正する第2補正量を算出し、
算出した第2補正量を記憶しておき、
前記表示手段へ画像信号を入力する場合、入力する画像信号に含まれる色成分毎の強度を前記第2補正量を用いて補正する
ことを特徴とする補正方法。
In the correction method for correcting the intensity for each of one or a plurality of color components included in the image signal to be input to the display means using the stored correction amount when inputting the image signal to the display means for displaying an image,
A first correction amount for correcting the intensity of each color component included in the input image signal is stored so that the gradation characteristic of an arbitrary display means shows a predetermined gradation characteristic,
When an image signal including the intensity corrected using the first correction amount is input to the display unit, the relationship between the output intensity in the display image displayed by the display unit and the input intensity is specified,
Based on the identified relationship, a second correction amount for correcting the intensity of each color component included in the image signal input to the display means is calculated,
Store the calculated second correction amount,
When an image signal is input to the display unit, the intensity for each color component included in the input image signal is corrected using the second correction amount.
前記任意の表示手段は、
複数の表示手段の内から、中央値である階調特性を有した表示手段が抽出される
ことを特徴とする請求項1に記載の補正方法。
The arbitrary display means includes
The correction method according to claim 1, wherein display means having a gradation characteristic that is a median value is extracted from the plurality of display means.
前記任意の表示手段の階調特性を測定し、
測定された階調特性と前記所定の階調特性との比較に基づき、前記第1補正量を算出する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の補正方法。
Measuring the gradation characteristics of the arbitrary display means,
The correction method according to claim 1, wherein the first correction amount is calculated based on a comparison between the measured gradation characteristic and the predetermined gradation characteristic.
前記関係は、前記入力強度を底とする出力強度の対数が前記入力強度を変数とする線形関数で表わされ、
少なくとも二つの異なる入力強度を含む画像信号を入力した場合に前記表示手段により表示される表示画像における出力強度を取得し、
前記二つの異なる入力強度及び取得した出力強度から前記線形関数を特定し、
特定した線形関数から前記第2補正量を算出する
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の補正方法。
The relationship is expressed by a linear function in which the logarithm of the output intensity based on the input intensity is a variable of the input intensity,
Obtaining an output intensity in a display image displayed by the display means when an image signal including at least two different input intensities is input;
Identifying the linear function from the two different input intensities and the acquired output intensities;
The correction method according to claim 1, wherein the second correction amount is calculated from the identified linear function.
画像を表示する表示手段と、記憶してある補正量を用いて前記表示手段へ入力する画像信号が含む一又は複数の色成分毎の強度を補正する補正手段とを備える表示装置において、
任意の表示手段の階調特性が所定の階調特性を示すように、入力する画像信号に含まれる色成分毎の強度を補正する第1補正量を用いて補正した強度を含む画像信号を自身の表示手段へ入力した場合の、前記表示手段により表示される表示画像における出力強度の入力強度に対する関係に基づき、前記表示手段へ入力する画像信号に含まれる色成分毎の強度を補正する第2補正量を算出する手段と、
前記第2補正量を記憶する手段と
を備え、
前記補正手段は、自身の表示手段へ画像信号を入力する場合、入力する画像信号に含まれる色成分毎の強度を前記第2補正量を用いて補正するようにしてあること
を特徴とする表示装置。
In a display device comprising: display means for displaying an image; and correction means for correcting the intensity for each of one or a plurality of color components included in an image signal input to the display means using a stored correction amount;
The image signal including the intensity corrected by using the first correction amount for correcting the intensity of each color component included in the input image signal so that the gradation characteristic of an arbitrary display means shows the predetermined gradation characteristic. A second correction unit that corrects the intensity of each color component included in the image signal input to the display unit based on the relationship between the output intensity of the display image displayed by the display unit and the input intensity when input to the display unit. Means for calculating a correction amount;
Means for storing the second correction amount;
The correction means, when inputting an image signal to its own display means, corrects the intensity of each color component included in the input image signal using the second correction amount. apparatus.
画像を表示する表示手段へ画像信号を入力する手段を備えるコンピュータに、記憶してある補正量を用いて前記表示手段へ入力する画像信号が含む一又は複数の色成分毎の強度を補正するステップを実行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、
任意の表示手段の階調特性が所定の階調特性を示すように、入力する画像信号に含まれる色成分毎の強度を補正するために記憶されてある第1補正量を用いて強度を補正するステップ、
補正した強度を含む画像信号を前記表示手段へ入力するステップ、
前記表示手段へ入力した場合に前記表示手段により表示される表示画像における出力強度の入力強度に対する関係を特定するステップ、
特定した関係に基づき、前記表示手段に入力する画像信号に含まれる色成分毎の強度を補正する第2補正量を算出するステップ、及び、
前記表示手段へ画像信号を入力する場合、入力する画像信号に含まれる色成分毎の強度を前記第1補正量及び第2補正量を用いて補正するステップ
を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
A step of correcting the intensity for each of one or a plurality of color components included in the image signal input to the display means using a correction amount stored in a computer having means for inputting the image signal to display means for displaying an image. In a computer program that executes
On the computer,
The intensity is corrected using the first correction amount stored for correcting the intensity of each color component included in the input image signal so that the gradation characteristic of an arbitrary display means shows a predetermined gradation characteristic. Step to do,
Inputting an image signal including the corrected intensity to the display means;
Identifying the relationship of the output intensity in the display image displayed by the display means when input to the display means to the input intensity;
Calculating a second correction amount for correcting the intensity of each color component included in the image signal input to the display means based on the identified relationship; and
When inputting an image signal to the display means, a computer program for executing the step of correcting the intensity of each color component included in the input image signal using the first correction amount and the second correction amount .
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