JP2011180280A

JP2011180280A - 表示装置および表示方法

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Publication number: JP2011180280A
Application number: JP2010042896A
Authority: JP
Inventors: Song Kelvin; ソン・ケルビン
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2010-02-26
Publication date: 2011-09-15
Also published as: US20110211127A1

Abstract

【課題】表示装置の輝度が低い状態であっても動画の暗いシーンが見にくくなることを防止すると共に、駆動時間の減少を防止する。
【解決手段】バックライトの輝度レベルに対応し、動画像の内のフレーム内の各画素がそれぞれ有する明度値を補正するための第１補正データ、および前記輝度設定値に対応し、前記明度値を補正するための第２補正データの一方の補正データを選択し、選択された補正データに基づいて各画素がそれぞれ有する明度値を補正する再生方法において、最低明度を示す明度値および最高明度を示す明度値と少なくとも異なる第１明度値を前記第１補正データに基づいて補正することによって得られる第２明度値は、前記第１明度値を前記第２補正データ基づいて補正することによって得られる第３明度値より高い。
【選択図】図１３

Description

本開示は、映像を表示する表示装置および表示方法に関する。

ノートブック型パーソナルコンピュータをバッテリによって駆動する場合、駆動時間を延ばすために表示装置の輝度を低くすることが行われている。

表示装置の輝度を低くすると、画面が暗くなる。画面が暗くなっても、文字を見るだけならば不都合はない。ところが、ＤＶＤ−ＶＩＤＥＯ等の動画を再生する場合、画面が暗くなると動画の暗いシーンが見にくくなってしまう。

特許文献１には、バックライトおよび液晶パネル等を備えた表示装置の画面の見かけ上の明るさを損なうことなくバックライトの光量を下げて、画像表示装置の消費電力を低減させる技術が開示されている。

特開２００４−２４６０９９号公報

特許文献１では、変換式を用いてＲＧＢ形式のフレーム画像をＹＣｂＣｒ形式の画像に変換した後、輝度信号成分Ｙを調整し、調整後のＹＣｂＣｒ形式の画像を変換式によりＲＧＢ形式の画像に変換している。輝度信号成分を調整した後、ＲＧＢの形式の画像の内の画素のＲＧＢの明度は一律に調整される。

ここで、各階調の色温度は異なるので、ＲＧＢの明度を一律に調整した場合、液晶パネルの色温度が変化すると、表示装置に色ずれが発生することがある。

本発明の目的は、液晶パネルを照明する照明部の輝度が低い状態であっても映像の暗い部分が見にくくなることを防止すると共に、色ずれを防止することが可能な表示装置および表示方法を提供することにある。

本発明の一例に係わる表示装置は、映像信号に基づいて透過光量を制御する画素を複数有する映像を表示する液晶パネルと、輝度レベルに応じた輝度の光によって前記液晶パネルを照明するバックライトと、複数の画素を有する映像データを生成する生成手段であって、前記各画素は３色以上の基本色に対応する複数の明度値を有する生成手段と、第１輝度レベルより低い第２輝度レベルに対応し、前記複数の画素がそれぞれ有する前記複数の明度値に対応する複数の補正情報を有する第１補正データ、および前記第２輝度レベルに対応し、前記複数の明度値に対応する複数の補正情報を有する第２補正データの一方の補正データを選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された補正データに基づいて前記各画素が有する複数の明度値を補正する補正手段と、前記補正された映像データに基づいて前記映像信号を生成する映像信号生成手段とを具備し、最低明度を示す明度値および最高明度を示す明度値と少なくとも異なる第１明度値を前記第１補正データに基づいて補正することによって得られる第２明度値は、前記第１明度値を前記第２補正データに基づいて補正することによって得られる第３明度値より高いことを特徴とする。

本発明の別の一例に係わる表示装置は、映像信号に基づいて透過光量を制御する画素を複数有する映像を表示する液晶パネルと、輝度レベルに応じた輝度の光によって前記液晶パネルを照明するバックライトと、複数の画素を有する映像データを生成する生成手段であって、前記各画素は３色以上の基本色に対応する複数の明度値を有する生成手段と、第１輝度レベルより低い第２輝度レベルに対応し、前記複数の画素がそれぞれ有する前記複数の明度値に対応する複数の補正情報を有する第１補正データ、および前記第２輝度レベルに対応し、前記複数の明度値に対応する複数の補正情報を有する第２補正データの一方の補正データを選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された補正データに基づいて前記各画素が有する複数の明度値を補正する補正手段と、前記補正された映像データに基づいて前記映像信号を生成する映像信号生成手段とを具備し、最低明度を示す明度値、最高明度を示す明度値、および第１明度値と異なる第２明度値を前記第１補正データに基づいて補正することによって得られる第３明度値は、前記第２明度値を前記第２補正データに基づいて補正することによって得られる第４明度値より高く、前記第１明度値を前記第１補正データに基づいて補正することによって得られる第５明度値に基づいて前記表示装置に表示される輝度が人間の目で見える最低輝度より低いことを特徴とする。

本発明の一例に係わる表示方法は、映像信号に基づいて透過光量を制御する画素を複数有する映像を表示する液晶パネルと、輝度レベルに応じた輝度の光によって前記液晶パネルを照明するバックライトとを有する表示装置の表示方法であって、３色以上の基本色に対応する複数の明度値をそれぞれ有する複数の画素を有する映像データを生成し、第１輝度レベルより低い第２輝度レベルに対応し、前記複数の画素がそれぞれ有する前記複数の明度値に対応する複数の補正情報を有する第１補正データ、前記第２輝度レベルに対応し、前記複数の明度値に対応する複数の補正情報を有する第２補正データの一方の補正データを選択し、前記選択された補正データに基づいて前記各画素が有する複数の明度値を補正し、前記補正された映像データに基づいて前記映像信号を生成し、最低明度を示す明度値および最高明度を示す明度値と少なくとも異なる第１明度値を前記第１補正データに基づいて補正することによって得られる第２明度値は、前記第１明度値を前記第２補正データに基づいて補正することによって得られる第３明度値より高いことを特徴とする。

本発明によれば、液晶パネルを照明する照明部の輝度が低い状態であっても映像の暗い部分が見にくくなることを防止すると共に、色ずれを防止することが可能になる。

本発明の一実施形態に係わる表示装置の外観を示す模式図。図１に示す表示装置のシステム構成を示すブロック図。バックライトの輝度設定値に対する消費電力およびバッテリによる駆動時間を示す図。本発明の一実施形態に係わるＤＶＤアプリケーションの構成を示すブロック図。本発明の一実施形態に係わる、標準モード設定データ、第１エコノミーモード設定データ、および第２エコノミーモード設定データに格納されているデータを示す図。本発明の一実施形態に係わる、補正前のビット値に対する表示パネルの輝度を示す図。本発明の一実施形態に係わる、補正前のビット値に対する標準モード設定データ内のガンマ補正テーブルに基づいて補正されたフレーム画像の表示パネルの輝度を示す図。本発明の一実施形態に係わる、補正前のビット値に対する標準モード設定データ内のガンマ補正テーブルに基づいて補正されたフレーム画像の表示パネルの輝度を示す図。補正前のビット値に対する、第１標準モード設定データの内のガンマ補正テーブルによって補正されたビット値と第１エコノミーモード設定データの内のガンマ補正テーブルによって補正されたビット値を示す図。本発明の一実施形態に係わる、補正前のビット値に対する第１エコノミーモード設定データ内のガンマ補正テーブルに基づいて補正されたフレーム画像の表示パネルの輝度を示す図。本発明の一実施形態に係わる、補正前のビット値に対する、補正前のビット値に対する標準モード設定データ内のガンマ補正テーブルに基づいて補正されたフレーム画像の表示パネルの輝度、および第１エコノミーモード設定データ内のガンマ補正テーブルに基づいて補正されたフレーム画像の表示パネルの輝度を示す図。本発明の一実施形態に係わる、管理部がプレゼンタにモードを通知する手順を示すフローチャート。本発明の一実施形態に係わる、プレゼンタのシステム構成を示すブロック図。本発明の一実施形態に係わる、フレーム画像の生成、ガンマ補正、画質調整を行う処理の手順を示すフローチャート。

本発明の実施の形態を以下に図面を参照して説明する。

まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を説明する。本実施形態の表示装置は、例えば、ノートブック型の携帯型パーソナルコンピュータ１０から実現されている。

このパーソナルコンピュータ１０は、放送番組データ、外部機器から入力されるビデオデータといった、映像コンテンツデータ（オーディオビジュアルコンテンツデータ）を記録および再生することができる。即ち、パーソナルコンピュータ１０は、テレビジョン放送信号によって放送される放送番組データの視聴および録画を実行するためのテレビジョン（ＴＶ）機能を有している。このＴＶ機能は、例えば、パーソナルコンピュータ１０に予めインストールされているＴＶアプリケーションプログラムによって実現されている。また、ＴＶ機能は、外部のＡＶ機器から入力されるビデオデータを記録する機能、および記録されたビデオデータおよび記録された放送番組データを再生する機能も有している。

図１はコンピュータ１０のディスプレイユニットを開いた状態における斜視図である。本コンピュータ１０は、コンピュータ本体１１と、ディスプレイユニット１２とから構成されている。ディスプレイユニット１２には、液晶パネルを有する表示パネル１７が組み込まれている。

ディスプレイユニット１２は、コンピュータ本体１１に対し、コンピュータ本体１１の上面が露出される開放位置とコンピュータ本体１１の上面を覆う閉塞位置との間を回動自在に取り付けられている。コンピュータ本体１１は薄い箱形の筐体を有しており、その上面にはキーボード１３、本コンピュータ１０をパワーオン／パワーオフするためのパワーボタン１４、入力操作パネル１５、タッチパッド１６、およびスピーカ１８Ａ，１８Ｂなどが配置されている。

入力操作パネル１５は、押されたボタンに対応するイベントを入力する入力装置であり、複数の機能をそれぞれ起動するための複数のボタンを備えている。これらボタン群には、ＴＶ機能（視聴、録画、録画された放送番組データ／ビデオデータの再生）を制御するための操作ボタン群も含まれている。

次に、図２を参照して、本コンピュータ１０のシステム構成について説明する。

本コンピュータ１０は、図２に示されているように、ＣＰＵ１０１、ノースブリッジ１０２、主メモリ１０３、サウスブリッジ１０４、グラフィクスプロセッシングユニット（ＧＰＵ）１０５、ビデオメモリ（ＶＲＡＭ）１０５Ａ、サウンドコントローラ１０６、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ１０９、ＬＡＮコントローラ１１０、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１１１、ＤＶＤドライブ１１２、IEEE 1394コントローラ１１５、エンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）１１６、ＴＶチューナ１１７、および電源回路１２０等を備えている。

ディスプレイユニット１２は、液晶パネル１７１、ＲＧＢ駆動回路１７２、およびバックライト１７３等を備えた表示パネル１７、並びにインバータ１２Ａを有する。

液晶パネル１７１のカラーフィルタは赤色、緑色、及び青色のフィルタセグメント（画素）を有するＲＧＢ型である。バックライト１７３は、背面から透過型の液晶パネル１７１を照明する照明部である。インバータ１２Ａは、パワーサプライ１２５から供給される駆動電源を昇圧し、昇圧した電源をバックライト１７３に供給する。なお、バックライトは、エッジライト方式であっても良いし、直下型方式であっても良い。

ＣＰＵ１０１は本コンピュータ１０の動作を制御するプロセッサであり、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１１１から主メモリ１０３にロードされる、オペレーティングシステム（ＯＳ）２０１、およびＤＶＤアプリケーションプログラム２０２のような各種アプリケーションプログラムを実行する。ＤＶＤアプリケーションプログラム２０２はＤＶＤドライブ１１２に装填されたＤＶＤを再生するためのソフトウェアである。また、ＣＰＵ１０１は、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ１０９に格納されたＢＩＯＳ（Basic Input Output System）も実行する。ＢＩＯＳはハードウェア制御のためのプログラムである。

ノースブリッジ１０２はＣＰＵ１０１のローカルバスとサウスブリッジ１０４との間を接続するブリッジデバイスである。ノースブリッジ１０２には、主メモリ１０３をアクセス制御するメモリコントローラも内蔵されている。また、ノースブリッジ１０２は、PCI EXPRESS規格のシリアルバスなどを介してＧＰＵ１０５との通信を実行する機能も有している。

ＧＰＵ１０５は、本コンピュータ１０のディスプレイモニタとして使用される液晶パネル１７１を制御する表示コントローラである。ＧＰＵ１０５は、ＶＲＡＭ１０５Ａをワークメモリとして使用する。このＧＰＵ１０５によって生成される映像信号は液晶パネル１７１に送られる。

ＧＰＵ１０５は本コンピュータのディスプレイモニタとして使用される液晶パネル１７１の赤色画素、緑色画素、青色画素を制御する表示コントローラである。このＧＰＵ１０５はビデオメモリ（ＶＲＡＭ）を有しており、ＯＳ／アプリケーションプログラムによってビデオメモリに描画された表示データから、液晶パネル１７１に表示すべき表示イメージを形成する映像信号を生成する。ＧＰＵ１０５によって生成された制御信号としての映像信号は表示パネル１７に出力される。表示パネル１７に設けられたＲＧＢ駆動回路１７２は、供給された映像信号に基づいて液晶パネル１７１の赤、緑、青色画素を駆動し、赤、緑、青色画素の透過光量をそれぞれ制御する。

サウスブリッジ１０４は、ＬＰＣ（Low Pin Count）バス上の各デバイス、およびＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）バス上の各デバイスを制御する。また、サウスブリッジ１０４は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１１１およびＤＶＤドライブ１１２を制御するためのＩＤＥ（Integrated Drive Electronics）コントローラを内蔵している。さらに、サウスブリッジ１０４は、サウンドコントローラ１０６との通信を実行する機能も有している。サウンドコントローラ１０６は音源デバイスであり、再生対象のオーディオデータをスピーカ１８Ａ，１８Ｂまたに出力する。

エンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）１１６は、電力管理のためのエンベデッドコントローラと、キーボード（ＫＢ）１３およびタッチパッド１６を制御するためのキーボードコントローラとが集積された１チップマイクロコンピュータである。このエンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）１１６は、ユーザによるパワーボタン１４の操作に応じて本コンピュータ１０をパワーオン／パワーオフする機能を有している。電源回路１２０は、バッテリ１２１から供給される内蔵電源、またはＡＣアダプタ１２２を介して供給される外部電源を用いて本コンピュータ１０の各コンポーネントに供給すべきシステム電源を生成する。

ＥＣ／ＫＢＣ１１７は、設定された輝度レベルに基づいてＰＷＭ信号を生成する。電源回路１２０は、ＰＷＭ信号に基づいた電圧値の駆動電源をインバータ１２Ａに供給する。インバータ１２Ａが昇圧した電源をバックライト１７３に供給することによって、輝度レベルに対応する輝度でバックライト１７３が点灯する。なお、設定可能な輝度レベルは、輝度レベルは、暗い側からレベル１〜８である。

オペレーティングシステム２０１は、輝度レベルの設定をＢＩＯＳを介して取得することができる。オペレーティングシステム２０１は、アプリケーションプログラムからの問合わせに応じて輝度レベルを通知する機能を有する。なお、輝度レベルは、ＥＣ／ＫＢＣ１１６内の不揮発性メモリ内に格納されている。なお、輝度レベルは、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ１０９内に格納されていても良い。

オペレーティングシステム２０１は、コンピュータ１０を駆動するシステム電源の生成源を識別し、他のアプリケーションプログラムからの問合わせに応じて生成源が内部電源および外部電源の何れかであることを通知する機能を有する。

また、オペレーティングシステム２０１は、コンピュータ１０を駆動する電源に応じて、バックライト１７３の輝度レベルを自動的に変更する機能を有する。例えば、オペレーティングシステム２０１は、外部電源によって駆動されている場合にバックライト１７３の輝度レベルを最高輝度に対応するレベル８に設定し、内部電源（バッテリ）によって駆動されている場合にバックライト１７３の輝度レベルを最低輝度に対応するレベル１に設定する。

図３に示すように、例えばバッテリ駆動中にレベル８でＤＶＤ−ＶＩＤＥＯの再生を行うと約４１００ｍＷｈの電力を消費し、駆動時間が１１０分となる。しかし、バッテリ駆動中にレベル１でＤＶＤ−ＶＩＤＥＯの再生を行うと約３４４８ｍＷｈの電力を消費し、駆動時間が１２３分となる。つまり、バッテリで駆動される場合にバックライト１７３の輝度レベルをレベル８からレベル１に自動的に変更することで、消費電力を１５．９％削減することができ、その結果バッテリ駆動時間が２２分延びる。

次に、再生を行うために本装置のＣＰＵ１０１で実行されるＤＶＤアプリケーションプログラム２０２の構成を図４に示す。このプレイヤソフトは、コンテンツの再生を行うためにマイクロソフト社製のＯＳであるＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）環境下で実行されるメディアファンデーションといわれる技術を用いる。メディアファンデーションはＷｉｎｄｏｗｓのマルチメディアプラットフォームである。ＭｅｄｉａＳｏｕｒｃｅ、Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、ＭｅｄｉａＳｉｎｋという３種類のパイプラインコンポーネントを用いてメディアデータを流すトポロジーを生成する。ＭｅｄｉａＳｏｕｒｃｅとは主に入力データを扱い、メディアデータを生成するコンポーネントであり、Ｔｒａｎｓｆｏｒｍはデコーダなどメディアデータを処理する中間に位置するコンポーネントで、ＭｅｄｉａＳｉｎｋはレンダラなどメディアデータを出力するコンポーネントである。

ＤＶＤドライブ１１２によって再生されたＤＶＤ−ＶＩＤＥＯのデータはナビゲーション５０１に送られる。ＤＶＤ−ＶＩＤＥＯのデータはＣＳＳ（Content Scramble System）によって暗号化されている。ナビゲーション５０１は、暗合されているデータを復号し、復号されたデータからビデオパック（Ｖ＿ＰＣＫ）、サブピクチャパック（ＳＰ＿ＰＣＫ）、及びオーディオパック（Ａ＿ＰＣＫ）を分離する。ナビゲーション５０１はオーディオパック（Ａ＿ＰＣＫ）をオーディオデコーダ５１１に渡す。また、ナビゲーション５０１はビデオパック（Ｖ＿ＰＣＫ）およびサブピクチャパック（ＳＰ＿ＰＣＫ）をサブピクチャデコーダ５４１に渡す。

なお、ＤＶＤ―ＶＩＤＥＯには３０ＦＰＳのインターレス方式の動画データが格納されている。ＤＶＤを再生して表示パネル１７に動画像を表示する場合、隣接するフィールド画像から１枚のフレーム画像を生成することによって６０ＦＰＳのプログレッシブ方式の動画が表示パネル１７に表示される。

オーディオデコーダ５１１は圧縮符号化されている音声情報を伸張して無圧縮のオーディオデータに変換し、オーディオデータをオーディオレートコンバータ５１２に渡す。オーディオレートコンバータ５１２は、オーディオデータを適切なサンプリングレートに変換して、サウンドレンダラ５１３に渡す。サウンドレンダラ５１３は渡されたオーディオデータとコンピュータ上で動作する他のソフトウェア等が生成したオーディオデータと合成してオーディオドライバ５１４に渡す。オーディオドライバ５１４はサウンドコントローラ１０６を制御して、スピーカ１８Ａ，１８Ｂからオーディオを出力する。

ビデオデコーダ５２１において、ライン２１のデータが含まれる場合はライン２１のデータをライン２１デコーダ５２２に渡す。ビデオデコーダ５２１は、ビデオパック（Ｖ＿ＰＣＫ）をデコードすることによってフィールド画像を生成する。サブピクチャデコーダ５４１はサブピクチャパック（ＳＰ＿ＰＣＫ）をデコードする。デコードされたデータは拡張ビデオレンダラ５２３に送られる。

拡張ビデオレンダラ５２３内のミキサ５２３Ａは、ビデオデコーダ５２１から渡された複数のフレームに対してインターレス／プログレッシブ変換（Ｉ／Ｐ変換）を行って、フィールド画像からフレーム画像（映像データ）を生成する。生成されたフレーム画像はプレゼンタ５２３Ｂに渡される。

プレゼンタ５２３Ｂは、フレーム画像にサブピクチャ（伸張されたサブピクチャパック）やクローズドキャプションを合成する等の処理を実行したり、フレームをレンダリングしたりする処理を行う。レンダリングされたフレーム画像の内の各画素の色の表現は、基本色である赤色、緑色、および青色を加法混色することによって色を表現するＲＧＢ表色系によって行われる。例えば、画素内の赤色、緑色、および青色は、８ビット長のビット値（０ｘ００〜０ｘＦＦ）によって表される。ビット値は、明度を示している。

また、プレゼンタ５２３Ｂは、レンダリングされたフレーム画像の各画素の赤色の明度を示すビット値、緑色の明度を示すビット値、および青の明度を示すビット値を後述するガンマ補正テーブルに基づいて補正する処理を行う。また、補正されたフレーム画像のコントラスト、色相、彩度、および明度を調整データに基づいて調整する処理を行う。

プレゼンタ５２３Ｂから出力された動画データはディスプレイドライバ５２４に渡される。ディスプレイドライバ５２４はＧＰＵ１０５を制御して、表示パネル１７に動画を表示する。

プレイヤシェル／ユーザインタフェース５３１は再生コントロールパネルの表示に係わる処理を行う。また、プレイヤシェル／ユーザインタフェース５３１はユーザによって操作されたボタンに応じたコマンドをグラフマネージャ/メディアファンデーションプレイヤ５３２を介してメディアファンデーション５１０に通知する。メディアファンデーション５１０は通知されたコマンドに応じてナビゲーション５０１、オーディオデコーダ５１１、およびビデオデコーダ５２１から構成されるトポロジーを制御する。

管理部５３３は、複数のモード設定データを有するモード設定データ３００から一つのモード設定データを選択し、選択されたモード設定データをプレゼンタ５２３Ｂに通知する。なお、モード設定データ３００は、ＨＤＤ１１２内に格納されている。

プレゼンタ５２３Ｂは、管理部５３３から通知されたモード設定データをレジスタ５２３Ｃに格納する。そして、プレゼンタ５２３Ｂは、レジスタ５２３Ｃに格納されているモード設定データを参照することによってガンマ補正、並びにコントラスト、色相、彩度、および明度等の画質調整を行う。なお、レジスタ５２３Ｃは、主メモリ１０３内に設定される。

モード設定データ３００の構成を図５を参照して説明する。モード設定データ３００は、第１標準モード設定データ３１０、第２標準モード設定データ３２０、…、第８標準モード設定データ３８０、第１エコノミーモード設定データ４１０、および第２エコノミーモード設定データ４２０等を備えている。第１標準モード設定データ３１０、第２標準モード設定データ３２０、…、および第８標準モード設定データ３８０は、外部電源で駆動されている場合にレジスタ５２３Ｃに格納されるデータである。更に、第１標準モード設定データ３１０は、バックライト１７３の輝度レベルが“１”の場合に設定され、第２標準モード設定データ３２０は、バックライト１７３の輝度レベルが“２”の場合に設定され、第８標準モード設定データ３８０は、バックライト１７３の輝度レベルの値が“８”の場合に設定される。なお、外部電源で駆動されずに内部電源（バッテリ）によって駆動されている場合、第１標準モード設定データ３１０、第２標準モード設定データ３２０、…、および第８標準モード設定データ３８０の何れかの標準モード設定データがレジスタ５２３Ｃに格納される。

また、第１エコノミーモード設定データ４１０および第２エコノミーモード設定データ４２０は、バッテリで駆動されている場合にレジスタ５２３Ｃに格納されるデータである。更に、第１エコノミーモード設定データ４１０は、バックライト１７３の輝度レベルが“１”の場合に設定され、第２エコノミーモード設定データ４１０はバックライト１７３の輝度レベルが“２”の場合に設定される。つまり、バックライト１７３の輝度レベルが“３”より低い輝度レベルに対してエコノミーモード設定データが用意されている。

管理部５３３は、外部電源によって駆動されている場合に、第１標準モード設定データ３１０、第２標準モード設定データ３２０、…、および第８標準モード設定データ３８０の何れかの標準モード設定データを選択し、選択された標準モード設定データをプレゼンタ５２３Ｂに通知する。

また、バッテリによって駆動され、モード設定５３４に記録されている値がエコノミーモードが有効であることを示している場合、管理部５３３は、第１エコノミーモード設定データ４１０および第２エコノミーモード設定データ４２０の何れかのエコノミーモード設定データを選択し、選択されたエコノミーモード設定データをプレゼンタ５２３Ｂに通知する。また、バッテリによって駆動され、モード設定５３４に記録されている値がエコノミーモードが有効でないことを示している場合、管理部５３３は、第１標準モード設定データ３１０、第２標準モード設定データ３２０、…、および第８標準モード設定データ３８０の何れかの標準モード設定データを選択し、選択された標準モード設定データをプレゼンタ５２３Ｂに通知する。ユーザがＤＶＤアプリケーション２０２から設定することによってモード設定５３４の値を変更することができる。

図５に示すように、モード設定データ３１０，３２０，４１０，４２０は、ガンマ補正テーブル３１１，３２１，４１１，４２１およびプロキャンプ値３１２，３２２，４１２，４２２を有する
例えば、ガンマ補正テーブル３１１は、図５に示すように、赤のビット値に対して設定された補正後の赤のビット値を示す赤補正データ３１１Ｒ、緑のビット値に対して設定された補正後の緑のビット値を示す緑補正データ３１１Ｇ、および青のビット値に対して設定された補正後の青のビット値を示す青補正データ３１１Ｂを含む。

例えば、赤補正データ３１１Ｒ内に、｛０ｘ００，０ｘ００，０ｘ０１，０ｘ０２，０ｘ０２，…，０ｘＦＦ，０ｘＦＦ｝が記述されている。上位の二桁の（０ｘ００，０ｘ００）は、補正前の赤のビット値（０ｘ００）と、補正前の赤のビット値（０ｘ００）を補正するための赤補正ビット値（０ｘ００）を示している。また、次の二桁（０ｘ０１，０ｘ０２）は、補正前の赤のビット値（０ｘ０１）と、補正前の赤のビット値（０ｘ０１）を補正するための赤補正ビット値（０ｘ０２）とを示している。また、下位の二桁（０ｘＦＦ，０ｘＦＦ）は、補正前の赤のビット値（０ｘＦＦ）と、補正前の赤のビット値（０ｘＦＦ）を補正するための赤補正ビット値（０ｘＦＦ）を示している。なお、データ３１１Ｇおよびデータ３１１Ｂもデータ３１１Ｒと同様な構造である。また、ガンマ補正テーブル３２１，４１１，４２１もデータ３１１Ｒ，３１１Ｇ，３１１Ｂと同様な構造のデータを有する。

パソコンに用いられるバックライト１７３は輝度によって色温度が変わるため、ＲＧＢ各色に違うガンマ補正値を使用する必要がある場合もある。そこで、各色の各ビット値に対する表示パネル１７の色測定を予め行うことによって、ガンマ補正テーブル内には各色に最適な補正ビット値が用意されている。

また、例えば、プロキャンプ値４０２には、コントラストの調整値（１１）、彩度の調整値（７）、色相の調整値（０）、および明度の調整値（７）が記述されている。ガンマ補正によって輝度を上げた後、画像が全体白っぽく見えて、色の豊かさが失ってしまう場合が或る。ガンマ補正後のフレーム画像に対して予め用意されたプロキャンプ値に基づいて画質を調整することで、色を綺麗に見せるようにしている。

次に、ガンマ補正を行う前のビット値に対する表示パネル１７に表示される輝度を図６のグラフに示す。図６のグラフにおいて、横軸は補正前のビット値であり、縦軸が輝度である。なお、ビット値は離散的に変化するが、ビット値が連続的に変化するとして、ビット値に対する輝度を近似曲線で示している。なお、以下でビット値に対する表示パネル１７に表示される輝度のグラフを示す場合、ビット値が連続的に変化するとして、ビット値に対する輝度を近似曲線で示す。なお、図６は、赤色の明度を示すビット値に対して表示パネル１７に表示される輝度を示している。しかし、以下の説明は、緑色の明度を示すビット値に対して表示パネル１７に表示される輝度、および青色の明度を示すビット値に対して表示パネル１７に表示される輝度においても成立する。

図６に示される、ビット値−輝度カーブＣ１は、ガンマ補正されていないビット値に対する輝度を示す近似曲線である。また、図６に示すグラフ中の直線Ｌ１は、グラフの原点Ｏとビット値の最大値に対する輝度とを結んだ線分である。

図６に示すように、ビット値−輝度カーブＣ１は二次関数状である。ＤＶＤに格納された動画データを表示パネル１７に正確に表示するためには、補正されていないビット値に対する輝度が直線Ｌ１上に無ければならない。ところが、図６に示すように、ビット値の最小値およびビット値の最大値を除いた範囲において、ビット値−輝度カーブＣ１は直線Ｌ１に重ならない。

次に、補正前のビット値に対する、第１標準モード設定データ３１０内のガンマ補正テーブル３１１によって補正されたビット値に対応する表示パネル１７の輝度を図７に示す。なお、図７は、補正前の赤のビット値に対する、ガンマ補正テーブル３１１によって補正された赤のビット値に対応する表示パネル１７の輝度を示している。しかし、以下の説明は、補正前の緑のビット値に対するガンマ補正テーブル３１１によって補正された緑のビット値に対応する表示パネル１７の輝度、補正前の青のビット値に対するガンマ補正テーブル３１１によって補正された青のビット値に対応する表示パネル１７の輝度においても成立する。

図７のグラフにおいて、横軸は補正前のビット値であり、左側の縦軸が輝度であり、右側の縦軸が補正後のビット値である。

図７に示される、ビット値−輝度カーブＣ２は、ガンマ補正されていないビット値に対する、補正後のビット値に対応する輝度を示す近似直線である。また、図７に示すグラフ中の直線Ｃは、グラフの原点Ｏとビット値の最大値に対する輝度とを結んだ線分である。また、補正カーブＣＣ２は、補正前のビット値に対する補正後のビット値を示す。

図７に示すように、ビット値−輝度カーブＣ２は直線Ｌ１に重なっている。その結果、ＤＶＤに格納された動画データを表示パネル１７に正確に表示することができるようになる。

次に、補正前のビット値に対する、第１エコノミーモード設定４１０内のガンマ補正テーブル４１１によって補正されたビット値に対応する輝度を図８に示す。なお、図８は、補正前の赤のビット値に対する、ガンマ補正テーブル４１１によって補正された赤のビット値に対応する表示パネル１７の輝度を示している。しかし、以下の説明は、補正前の緑のビット値に対してガンマ補正テーブル４１１によって補正された緑のビット値に対応する表示パネル１７の輝度、補正前の青のビット値に対してガンマ補正テーブル３４１によって補正された青のビット値に対応する表示パネル１７の輝度においても成立する。

図８のグラフにおいて、横軸は補正前のビット値であり、左側の縦軸が輝度であり、右側の縦軸が補正後のビット値である。

図８に示される、ビット値−輝度カーブＣ３は、ガンマ補正されていないビット値に対する、補正後のビット値に対応する輝度を示す近似直線である。また、図８に示すグラフ中の直線Ｌ２は、グラフの原点Ｏとビット値の最大値に対する輝度とを結んだ線分である。また、補正カーブＣＣ３は、補正前のビット値に対する補正後のビット値を示す。

補正前の最小ビット値および最大ビット値以外の範囲において、ビット値−輝度カーブＣ３は、直線Ｌ２より上の領域に存在する。つまり、補正前の最小ビット値および最大ビット値を除いた赤ビット値に対する輝度は、前記第１グラフの原点と前記最高明度を示す赤ビット値に対する輝度とを結ぶ線分Ｌ２より上の領域に位置する。

なお、人間の目で見える最低輝度Ｌ０より低い輝度範囲においては、人間の目で見ることができないので、補正前の最小ビット値を除いた赤ビット値に対する輝度は、線分Ｌ２より下の領域に位置しても良い。

次に、補正前のビット値に対する、第１標準モード設定データ３１０の内のガンマ補正テーブル３１１によって補正されたビット値と第１エコノミーモード設定データ４１０の内のガンマ補正テーブル４１１によって補正されたビット値を図９に示す。図９に示すように、図９に示すように、最下位の補正前のビット値と最上位の補正前のビット値を除いた領域において、ガンマ補正テーブル４１１によって補正されるビット値を示す近似曲線ＣＣ３は、ガンマ補正テーブル３１１によって補正されるビット値を示す近似曲線ＣＣ２より上にある。つまり、ガンマ補正テーブル４１１によって補正されるビット値（明度値）は、ガンマ補正テーブル４１１によって補正されるビット値（明度値）より高いビット値（明度値）を示す。

次に、図１０にビット値−輝度カーブＣ２およびビット値−輝度カーブＣ３を同一グラフ上に示す。図１０に示すように、ビット値の最小ビット値と最大ビット値以外の範囲において、ビット値−輝度カーブＣ３は、ビット値−輝度カーブＣ２より上に位置する。つまり、第１エコノミーモード設定４１０内のガンマ補正テーブル４１０によって補正された場合、標準モード設定データ３１０内のガンマ補正テーブル３１１によって補正される場合よりも明るく表示される。その結果、標準モード設定データ３１０内のガンマ補正テーブル３１１で補正されて視覚出来ない部分が、エコノミーモード設定４１０内のガンマ補正テーブル４１０で補正されると視覚出来る場合がある。

図１０のグラフの低ビット値領域を拡大したグラフを図１１に示す。図１１に示すように、最低輝度Ｌ０とビット値−輝度カーブＣ３との交点を示すビット値ＢＶ１は、最低輝度Ｌ０とビット値−輝度カーブＣ２との交点を示すビット値ＢＶ２より低いビット値である。従って、第１エコノミーモード設定４１０内のガンマ補正テーブル４１１で補正されると人間によって見える範囲が、標準モード設定データ３１０内のガンマ補正テーブル３１１で補正された場合より広くなる。

従って、バックライト１７３の輝度を落とした場合に標準モード設定データ３１０内のガンマ補正テーブル３１１によって補正された場合には見ることが出来ないようなシーンであっても、第１エコノミーモード設定データ４１０内のガンマ補正テーブル４１１によって補正された場合には見ることが出来なるようになる。

また、以前、フレーム画像の輝度を変換するために、ＲＧＢからＹＣｂＣｒへ変換した後に、輝度成分信号Ｙの調整し、調整後にＹＣｂＣｒからＲＧＢへの変換を行う技術が存在した。ところが、本実施形態では、フレーム画像内の画素内の輝度（明度）の補正は、ガンマ補正テーブルを参照し、元のビット値を補正後のビット値に置き換えるだけである。

バックライト１７３の輝度レベルに対応する補正テーブルは、赤色、緑色、および青色毎に用意された赤補正データ、緑補正データ、および青補正データを有する。各色毎に輝度レベルに対する色測定を行うことによって、各色に最適な補正データを用意されている。輝度レベルに応じ、色毎に補正データを用意することによって、色ずれが発生しにくくなる。

次に、管理部５３３がプレゼンタ５２３Ｂにモードを通知する手順について図１２のフローチャートを参照して説明する。なお、モードを通知する処理が行われるのは、ＤＶＤアプリケーションプログラム２０２の起動時である。

先ず、管理部５３３は、オペレーティングシステム２０１からバックライト１７３の輝度レベルを問合わせる（ステップＳ１１）。そして、管理部５３３は、オペレーティングシステム２０１から問合わせ結果を取得する（ステップＳ１２）。

管理部５３３は、オペレーティングシステム２０１からコンピュータ１０の駆動電源の生成源を問合わせる（ステップＳ１３）。そして、管理部５３３は、オペレーティングシステム２０１から問合わせ結果を取得する（ステップＳ１４）。管理部５３３は、問合わせ結果に基づいて、内部電源（バッテリ）によって駆動されているかを判断する（ステップＳ１５）。

内部電源によって駆動されていると判断された場合（ステップＳ１５のＮｏ）、管理部５３３は、モード設定５３４を参照することによってエコノミーモードが有効であるかを判断する（ステップＳ１６）。エコノミーモードが有効であると判断された場合（ステップＳ１６のＹｅｓ）、管理部５３３は、ステップＳ１２において取得されたバックライト１７３の輝度レベルに対応するエコノミーモード設定データを通知する（ステップＳ１６）。プレゼンタ５２３Ｂは、レジスタ５２３Ｃに通知されたエコノミーモード設定データを格納する（ステップＳ１７）。

バッテリによって駆動されていないと判断された場合（ステップＳ１２のＮｏ）、またはエコノミーモードが有効ではないと判断された場合（ステップＳ１６のＮｏ）、管理部５３３は、ステップＳ１２において取得されたバックライト１７３の輝度レベルに対応する標準モード設定データを通知する（ステップＳ１８）。プレゼンタ５２３Ｂは、レジスタ５２３Ｃに通知された標準モード設定データを格納する（ステップＳ１９）。

次に、プレゼンタ５２３Ｂの内のフレーム画像の生成、ガンマ補正、画質調整を行う処理を行う構成を図１３を参照して説明する。
図１３に示すように、プレゼンタ５２３Ｂは、フレーム画像生成部６０１、ガンマ補正部６０２、および画質調整部６０３等を備えている。フレーム画像生成部６０１は、ミキサ５２３Ａおよびライン２１デコーダから出力された画像等からフレーム画像を生成する。ガンマ補正部６０２は、フレーム画像生成部６０１によって生成されたフレーム画像に対してレジスタ５２３Ｃ内に格納されたガンマ補正テーブル６１１に基づいて補正を行う。ガンマ補正テーブル６１１は、管理部５３３からプレゼンタ５２３Ｂに通知されたモード設定データに含まれるガンマ補正テーブルである。画質調整部６０３は、ガンマ補正部６０２によってガンマ補正されたフレーム画像に対してプロキャンプ値６１２に基づいて画質調整を行う。プロキャンプ値６１２は、管理部５３３からプレゼンタ５２３Ｂに通知されたモード設定データに含まれるプロキャンプ値である。

次に、フレーム画像の生成、ガンマ補正、画質調整を行う処理の手順を図１４のフローチャートを参照して説明する。なお、以下ではガンマ補正テーブル４１１およびプロキャンプ値４１２を用いてガンマ補正および画質調整が行われる場合について説明する。

先ず、フレーム画像生成部６０１は、ミキサ５２３Ａおよびライン２１デコーダから出力された画像等からフレーム画像を生成する（ステップＳ２１）。そして、ガンマ補正部６０２は、データｎに１を設定する（ステップＳ２２）。

ガンマ補正部６０２は、フレーム画像の内のｎ番目の画素の赤のビット値を読み出す（ステップＳ２３）。そして、ガンマ補正部６０２は、赤補正データから赤読み出された赤ビット値に対応する赤補正ビット値を読み出す（ステップＳ２５）。ガンマ補正部６０２は、フレーム画像内のｎ番目の画素の赤ビット値を読み出された赤補正ビット値を用いて補正する（ステップＳ２５）。

ガンマ補正部６０２は、フレーム画像の内のｎ番目の画素の緑のビット値を読み出す（ステップＳ２６）。そして、ガンマ補正部６０２は、緑補正データから緑読み出された緑ビット値に対応する緑補正ビット値を読み出す（ステップＳ２７）。ガンマ補正部６０２は、フレーム画像内のｎ番目の画素の緑ビット値を読み出された緑補正ビット値を用いて補正する（ステップＳ２８）。

ガンマ補正部６０２は、フレーム画像の内のｎ番目の画素の青のビット値を読み出す（ステップＳ２９）。そして、ガンマ補正部６０２は、青補正データから青読み出された青ビット値に対応する青補正ビット値を読み出す（ステップＳ３０）。ガンマ補正部６０２は、フレーム画像内のｎ番目の画素の青ビット値を読み出された青補正ビット値を用いて補正する（ステップＳ３１）。

ガンマ補正部６０２は、ｎ番目の画素がフレーム画像内の最後の画素であるかを判断する（ステップＳ３２）。最後の画素ではないと判断された場合（ステップＳ３２のＮｏ）、ガンマ補正部６０２は、元々のｎに設定足されていた値に１を足した値を新たなｎの値として設定する（ステップＳ３３）。ガンマ補正部６０２は、ステップＳ２３〜ステップＳ３２の処理を実行する。ステップＳ３２において、最後の画素であると判断された場合（ステップＳ３２のＹｅｓ）、フレーム画像に対するガンマ補正が終了したので、画質調整部６０３は、ガンマ補正部６０２によってガンマ補正されたフレーム画像に対してプロキャンプ値４１２を用いて画質調整を行う。

以上の処理で、フレーム画像の生成、フレーム画像の生成、ガンマ補正、フレーム画像の画質調整を行うガンマ補正、画質調整が行われる。

なお、上記実施形態では、ビット値に対応する補正ビット値が記述されたテーブルを参照することによって、ビット値の補正を行う例を示したが、ビット値に対する補正ビット値を予め用意された数式から求めても良い。

なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

１０…携帯型パーソナルコンピュータ（表示装置），１７…ＬＣＤ，１０５…グラフィクスプロセッシングユニット（出力手段），１１１…ハードディスクドライブ（記憶手段），１２１…バッテリ，１２２…ＡＣアダプタ，２０１…オペレーティングシステム，２０２…ＤＶＤアプリケーションプログラム，３００…モード設定データ，３１０…第１標準モード設定データ，３２０…第２標準モード設定データ，４１１…ガンマ補正テーブル，５２３…拡張ビデオレンダラ，５２３Ｂ…プレゼンタ，５３３…管理部，６０１…フレーム画像生成部，６０２…ガンマ補正部，６０３…画質調整部。

Claims

映像信号に基づいて透過光量を制御する画素を複数有する映像を表示する液晶パネルと、
輝度レベルに応じた輝度の光によって前記液晶パネルを照明するバックライトと、
複数の画素を有する映像データを生成する生成手段であって、前記各画素は３色以上の基本色に対応する複数の明度値を有する生成手段と、
第１輝度レベルより低い第２輝度レベルに対応し、前記複数の画素がそれぞれ有する前記複数の明度値に対応する複数の補正情報を有する第１補正データ、および前記第２輝度レベルに対応し、前記複数の明度値に対応する複数の補正情報を有する第２補正データの一方の補正データを選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択された補正データに基づいて前記各画素が有する複数の明度値を補正する補正手段と、
前記補正された映像データに基づいて前記映像信号を生成する映像信号生成手段と
を具備し、
最低明度を示す明度値および最高明度を示す明度値と少なくとも異なる第１明度値を前記第１補正データに基づいて補正することによって得られる第２明度値は、前記第１明度値を前記第２補正データに基づいて補正することによって得られる第３明度値より高い
ことを特徴とする表示装置。
前記第１補正データおよび前記第２補正データの内の前記選択手段によって選択された補正データに対応し、色相の設定値、彩度の設定値、コントラストの設定値、および明度の設定値を含む設定データに基づいて前記補正された映像データの色相、彩度、コントラスト、および明度を調整する調整手段を更に具備することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記表示装置は、当該表示装置の内部に設けられたバッテリから供給される内部電力または外部から供給される外部電力によって駆動され、
前記選択手段は、前記表示装置が前記内部電力によって駆動されている場合に前記第１補正データを選択し、前記表示装置が前記外部電力によって駆動されている場合に前記第２補正データを選択することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記第１明度値は、第４明度値と異なり、
前記第４明度値を前記第１補正データに基づいて補正することによって得られる第５明度値に基づいて前記表示装置に表示される輝度が人間の目で見える最低輝度より低いことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記明度値は所定のビット長の複数のビット値によって表され、
前記補正情報は、前記複数のビット値を補正するための複数のビット値を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
映像信号に基づいて透過光量を制御する画素を複数有する映像を表示する液晶パネルと、
輝度レベルに応じた輝度の光によって前記液晶パネルを照明するバックライトと、
複数の画素を有する映像データを生成する生成手段であって、前記各画素は３色以上の基本色に対応する複数の明度値を有する生成手段と、
第１輝度レベルより低い第２輝度レベルに対応し、前記複数の画素がそれぞれ有する前記複数の明度値に対応する複数の補正情報を有する第１補正データ、および前記第２輝度レベルに対応し、前記複数の明度値に対応する複数の補正情報を有する第２補正データの一方の補正データを選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択された補正データに基づいて前記各画素が有する複数の明度値を補正する補正手段と、
前記補正された映像データに基づいて前記映像信号を生成する映像信号生成手段と
を具備し、
最低明度を示す明度値、最高明度を示す明度値、および第１明度値と異なる第２明度値を前記第１補正データに基づいて補正することによって得られる第３明度値は、前記第２明度値を前記第２補正データに基づいて補正することによって得られる第４明度値より高く、
前記第１明度値を前記第１補正データに基づいて補正することによって得られる第５明度値に基づいて前記表示装置に表示される輝度が人間の目で見える最低輝度より低い
ことを特徴とする表示装置。
映像信号に基づいて透過光量を制御する画素を複数有する映像を表示する液晶パネルと、輝度レベルに応じた輝度の光によって前記液晶パネルを照明するバックライトとを有する表示装置の表示方法であって、
３色以上の基本色に対応する複数の明度値をそれぞれ有する複数の画素を有する映像データを生成し、
第１輝度レベルより低い第２輝度レベルに対応し、前記複数の画素がそれぞれ有する前記複数の明度値に対応する複数の補正情報を有する第１補正データ、前記第２輝度レベルに対応し、前記複数の明度値に対応する複数の補正情報を有する第２補正データの一方の補正データを選択し、
前記選択された補正データに基づいて前記各画素が有する複数の明度値を補正し、
前記補正された映像データに基づいて前記映像信号を生成し、
最低明度を示す明度値および最高明度を示す明度値と少なくとも異なる第１明度値を前記第１補正データに基づいて補正することによって得られる第２明度値は、前記第１明度値を前記第２補正データに基づいて補正することによって得られる第３明度値より高い
ことを特徴とする表示方法。
前記選択された補正データに対応し、色相の設定値、彩度の設定値、コントラストの設定値、および明度の設定値を含む設定データに基づいて前記補正された映像データの画質を調整する調整手段を更に具備することを特徴とする請求項７に記載の表示方法。
前記表示装置は、当該表示装置の内部に設けられたバッテリから供給される内部電力または外部から供給される外部電力によって駆動され、
前記表示装置が前記内部電力によって駆動されている場合に前記第１補正データを選択し、
前記表示装置が前記外部電力によって駆動されている場合に前記第２補正データを選択することを特徴とする請求項７に記載の表示方法。
前記第１明度値は、第４明度値と異なり、
前記第４明度値を前記第１補正データに基づいて補正することによって得られる第５明度値に基づいて前記表示装置に表示される輝度が人間の目で見える最低輝度より低いことを特徴とする請求項７に記載の表示方法。
前記明度値は所定のビット長の複数のビット値によって表され、
前記補正情報は、前記複数のビット値を補正するための複数のビット値を有することを特徴とする請求項７に記載の表示方法。