JP2022077097A - 表示ムラ補正方法、表示ムラ補正装置、および、液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】有効階調を減少させずに表示ムラを高い精度で補正できる表示ムラ補正方法および表示ムラ補正装置を提供する。【解決手段】重なるように配置された第１および第２液晶パネルと、第１および第２液晶パネルの背面側に配置されたバックライトとを含む液晶表示装置の表示ムラ補正方法は、入力画像データに基づき、第１中間画像データと第２中間画像データとを求めるステップと、第１中間画像データに対して液晶表示装置で発生する表示ムラのうち第１ムラを補正する処理を行うことにより、第１液晶パネルの駆動に必要な第１画像データを求めるステップと、第２中間画像データに対して表示ムラのうち第２ムラを補正する処理を行うことにより、第２液晶パネルの駆動に必要な第２画像データを求めるステップとを備える。【選択図】図５

Description

本発明は、表示装置に関し、特に、液晶表示装置の表示ムラ補正方法、および、表示ムラ補正装置に関する。

透過型の液晶表示装置には、バックライトの光漏れによって表示画面のコントラストが低下するという問題がある。また、液晶パネルの液晶層やカラーフィルタの厚みのムラや、バックライトから出射される光のムラなどによって表示ムラが発生し、表示品位が低下するという問題もある。

表示画面のコントラストの低下を防止する方法として、バックライトと液晶パネルの間に別の液晶パネルを設ける方法が知られている。以下、２枚の液晶パネルを有する液晶表示装置において、表示画面側の液晶パネルを第１液晶パネル、背面側の液晶パネルを第２液晶パネルという。２枚の液晶パネルを有する液晶表示装置で発生する表示ムラを防止する方法として、各液晶パネルで発生する表示ムラを各液晶パネルで別々に補正する方法と、第２液晶パネルにおいて表示ムラを補正する方法とが知られている。以下、前者を第１の方法、後者を第２の方法という。

特許文献１には、２枚の液晶パネルを有する液晶表示装置について、バックライトを複数の制御エリアに分割し、バックライトの輝度を制御エリアごとに制御すると共に、第２液晶パネルにおいて表示ムラを補正することが記載されている。特許文献２には、２枚の液晶パネルを有する液晶表示装置について、２枚の液晶パネルの視野角特性を近づけるために第１液晶パネルにおいて階調値を変更し、第２液晶パネルにおいて階調値の変更に起因する輝度ムラを補正することが記載されている。

特開２０１６－１７０２２１号公報 特開２００８－１４５９８１号公報

表示ムラを補正する一般的な方法では、各画素の出力階調が制限されるので、各画素が出力可能な階調（以下、有効階調という）が減少する。また、２枚の液晶パネルを有する液晶表示装置において透過率を高くするためには、第２液晶パネルに低解像度液晶パネルやモノクロ液晶パネルを用いる必要がある。

上記第１の方法では、表示ムラの種類を考慮せずに、各液晶パネルで表示ムラを補正する。このため、第１の方法には、表示において重要な第１液晶パネルの有効階調が減少し、細部の表示品位が低下するという問題がある。上記第２の方法では、輝度ムラの補正は、第２液晶パネルだけで行われる。このため、第２の方法には、第２液晶パネルが低解像度液晶パネルやモノクロ液晶パネルである場合に、補正できない表示ムラが残るという問題がある。この点は、特許文献１に記載された液晶表示装置でも問題となる。

それ故に、２枚の液晶パネルを有する液晶表示装置について、有効階調を減少させずに表示ムラを高い精度で補正できる表示ムラ補正方法、および、表示ムラ補正装置を提供することが課題として挙げられる。

（１）本発明のいくつかの実施形態に係る表示ムラ補正方法は、
重なるように配置された第１および第２液晶パネルと、前記第１および第２液晶パネルの背面側に配置されたバックライトとを含む液晶表示装置の表示ムラ補正方法であって、
入力画像データに基づき、第１中間画像データと第２中間画像データとを求めるステップと、
前記第１中間画像データに対して前記液晶表示装置で発生する表示ムラのうち第１ムラを補正する処理を行うことにより、前記第１液晶パネルの駆動に必要な第１画像データを求めるステップと、
前記第２中間画像データに対して前記表示ムラのうち第２ムラを補正する処理を行うことにより、前記第２液晶パネルの駆動に必要な第２画像データを求めるステップとを備える。

（２）本発明のいくつかの実施形態に係る表示ムラ補正方法は、上記（１）の構成を有し、
前記第１ムラは色ムラであり、前記第２ムラは輝度ムラである。

（３）本発明のいくつかの実施形態に係る表示ムラ補正方法は、上記（２）の構成を有し、
前記第１画像データは、色ムラ補正用メモリに記憶された色ムラ補正用データを用いて、前記第１中間画像データに対して色ムラ補正を行うことにより求められ、
前記第２画像データは、輝度ムラ補正用メモリに記憶された輝度ムラ補正用データを用いて、前記第２中間画像データに対して輝度ムラ補正を行うことにより求められる。

（４）本発明のいくつかの実施形態に係る表示ムラ補正方法は、上記（２）の構成を有し、
前記第１画像データに対してホワイトバランス調整を行うステップをさらに備える。

（５）本発明のいくつかの実施形態に係る表示ムラ補正方法は、上記（４）の構成を有し、
前記ホワイトバランス調整は、ホワイトバランス調整用メモリに記憶されたホワイトバランス調整用データを用いて行われる。

（６）本発明のいくつかの実施形態に係る表示ムラ補正方法は、上記（１）の構成を有し、
前記第１ムラは高周波ムラであり、前記第２ムラは低周波ムラである。

（７）本発明のいくつかの実施形態に係る表示ムラ補正方法は、上記（６）の構成を有し、
前記第１画像データは、高周波ムラ補正用メモリに記憶された高周波ムラ補正用データを用いて、前記第１中間画像データに対して高周波ムラ補正を行うことにより求められ、
前記第２画像データは、低周波ムラ補正用メモリに記憶された低周波ムラ補正用データを用いて、前記第２中間画像データに対して低周波ムラ補正を行うことにより求められる。

（８）本発明のいくつかの実施形態に係る表示ムラ補正装置は、
重なるように配置された第１および第２液晶パネルと、前記第１および第２液晶パネルの背面側に配置されたバックライトとを含む液晶表示装置の表示ムラ補正装置であって、
入力画像データに基づき、第１中間画像データと第２中間画像データとを求める画像演算回路と、
前記第１中間画像データに対して前記液晶表示装置で発生する表示ムラのうち第１ムラを補正する処理を行うことにより、前記第１液晶パネルの駆動に必要な第１画像データを求める第１ムラ補正回路と、
前記第２中間画像データに対して前記表示ムラのうち第２ムラを補正する処理を行うことにより、前記第２液晶パネルの駆動に必要な第２画像データを求める第２ムラ補正回路とを備える。

（９）本発明のいくつかの実施形態に係る表示ムラ補正装置は、上記（８）の構成を有し、
前記第１ムラは色ムラであり、前記第２ムラは輝度ムラである。

（１０）本発明のいくつかの実施形態に係る表示ムラ補正装置は、上記（８）の構成を有し、
色ムラ補正用データを記憶した色ムラ補正用メモリと、
輝度ムラ補正用データを記憶した輝度ムラ補正用メモリとをさらに備え、
前記第１ムラ補正回路は、前記色ムラ補正用メモリに記憶された前記色ムラ補正用データを用いて、前記第１中間画像データに対して色ムラ補正を行い、
前記第２ムラ補正回路は、前記輝度ムラ補正用メモリに記憶された前記輝度ムラ補正用データを用いて、前記第２中間画像データに対して輝度ムラ補正を行う。

（１１）本発明のいくつかの実施形態に係る表示ムラ補正装置は、上記（９）の構成を有し、
前記第１画像データに対してホワイトバランス調整を行うホワイトバランス調整回路をさらに備える。

（１２）本発明のいくつかの実施形態に係る表示ムラ補正装置は、上記（１１）の構成を有し、
ホワイトバランス調整用データを記憶したホワイトバランス調整用メモリをさらに備え、
前記ホワイトバランス調整回路は、前記ホワイトバランス調整用メモリに記憶された前記ホワイトバランス調整用データを用いて、前記ホワイトバランス調整を行う。

（１３）本発明のいくつかの実施形態に係る表示ムラ補正装置は、上記（８）の構成を有し、
前記第１ムラは高周波ムラであり、前記第２ムラは低周波ムラである。

（１４）本発明のいくつかの実施形態に係る表示ムラ補正装置は、上記（１３）の構成を有し、
高周波ムラ補正用データを記憶した高周波ムラ補正用メモリと、
低周波ムラ補正用データを記憶した低周波ムラ補正用メモリとをさらに備え、
前記第１ムラ補正回路は、前記高周波ムラ補正用メモリに記憶された前記高周波ムラ補正用データを用いて、前記第１中間画像データに対して高周波ムラ補正を行い、
前記第２ムラ補正回路は、前記低周波ムラ補正用メモリに記憶された前記低周波ムラ補正用データを用いて、前記第２中間画像データに対して低周波ムラ補正を行う。

（１５）本発明のいくつかの実施形態に係る液晶表示装置は、
前記第１液晶パネルと、
前記第１液晶パネルと重なるように配置された前記第２液晶パネルと、
前記第１および第２液晶パネルの背面側に配置された前記バックライトと、
上記（８）～（１４）のいずれかの構成を有する表示ムラ補正装置とを備える。

（１６）本発明のいくつかの実施形態に係る液晶表示装置は、上記（１５）の構成を有し、
前記第１液晶パネルはカラー表示を行い、
前記第２液晶パネルはグレースケール表示を行う。

（１７）本発明のいくつかの実施形態に係る液晶表示装置は、上記（１５）の構成を有し、
前記第２液晶パネルは、前記第１液晶パネルの背面側に配置されている。

（１８）本発明のいくつかの実施形態に係る液晶表示装置は、上記（１５）の構成を有し、
前記第１液晶パネルは、前記第２液晶パネルの背面側に配置されている。

（１９）本発明のいくつかの実施形態に係る液晶表示装置は、上記（１５）の構成を有し、
前記第１液晶パネルの解像度は、前記第２液晶パネルの解像度よりも高い。

上記表示ムラ補正方法および表示ムラ補正装置によれば、液晶表示装置で発生する表示ムラは第１ムラと第２ムラに分けられ、第１液晶パネルの駆動に必要な第１画像データとして第１ムラを補正した画像データが求められ、第２液晶パネルの駆動に必要な第２画像データとして第２ムラを補正した画像データが求められる。したがって、第１液晶パネルにおいて第１ムラを補正し、第２液晶パネルにおいて第２ムラを補正することができる。よって、有効階調を減少させずに、表示ムラを高い精度で補正することができる。

第１の実施形態に係る表示ムラ補正装置を含む液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る表示ムラ補正装置の構成を示すブロック図である。 図２に示す表示ムラ補正装置の補正用データを求める方法を示すフローチャートである。 図１に示す液晶表示装置の表示画像を撮影する様子を示す図である。 図２に示す表示ムラ補正装置の動作を示すフローチャートである。 液晶表示装置に表示される画像の例を示す図である。 図６に示す画像の色成分を示す図である。 第１比較例に係る表示ムラ補正装置による補正結果を示す図である。 図８に示す画像の色成分を示す図である。 図２に示す表示ムラ補正装置による補正結果を示す図である。 図１０に示す画像の色成分を示す図である。 第２の実施形態に係る表示ムラ補正装置を含む液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 第２の実施形態に係る表示ムラ補正装置の構成を示すブロック図である。 図１３に示す表示ムラ補正装置の補正用データを求める方法を示すフローチャートである。 図１３に示す表示ムラ補正装置の動作を示すフローチャートである。 液晶表示装置に表示される画像の例を示す図である。 第２比較例に係る表示ムラ補正装置による補正結果を示す図である。 図１３に示す表示ムラ補正装置による補正結果を示す図である。

以下、図面を参照して、各実施形態に係る表示ムラ補正装置について説明する。以下に示す表示ムラ補正装置は、重なるように配置された２枚の液晶パネルとバックライトとを含む液晶表示装置に設けられる。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る表示ムラ補正装置を含む液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示す液晶表示装置１００は、第１液晶パネル１０１、第２液晶パネル１０２、バックライト１０３、第１パネル駆動回路１０４、第２パネル駆動回路１０５、バックライト駆動回路１０６、および、表示ムラ補正装置１０を備えている。

第１液晶パネル１０１は、カラー表示を行うカラー液晶パネルである。第２液晶パネル１０２は、グレースケール表示を行うモノクロ液晶パネルである。第１液晶パネル１０１は、それぞれが赤、緑、および、青のサブ画素を含む複数のカラー画素を含んでいる。第２液晶パネル１０２は、複数のモノクロ画素を含んでいる。第１液晶パネル１０１の解像度（カラー画素の個数）は、第２液晶パネル１０２の解像度（モノクロ画素の個数）と同じである。第２液晶パネル１０２は第１液晶パネル１０１の背面側に配置され、バックライト１０３は第２液晶パネル１０２の背面側に配置される。第２液晶パネル１０２は、第１液晶パネル１０１と重なるように配置される。バックライト１０３は、第１液晶パネル１０１と第２液晶パネル１０２の背面側に配置される。

液晶表示装置１００には、入力画像データＤＩが入力される。表示ムラ補正装置１０は、入力画像データＤＩに対して表示ムラ補正を行い、第１パネル駆動回路１０４に対して画像データＤＦを出力し、第２パネル駆動回路１０５に対して画像データＤＢを出力する。第１パネル駆動回路１０４は、画像データＤＦを用いて、第１液晶パネル１０１を駆動する。第２パネル駆動回路１０５は、画像データＤＢを用いて、第２液晶パネル１０２を駆動する。バックライト駆動回路１０６は、バックライト１０３を駆動する。

バックライト１０３は、第２液晶パネル１０２の背面に光（以下、バックライト光ＢＬという）を照射する。バックライト光ＢＬは、第２液晶パネル１０２を通過し、続いて第１液晶パネル１０１を通過する。バックライト光ＢＬは、第２液晶パネル１０２を通過するときに画像データＤＢに応じて変調され、第１液晶パネル１０１を通過するときに画像データＤＦに応じてさらに変調される。第１液晶パネル１０１と第２液晶パネル１０２で変調されたバックライト光ＢＬは、第１液晶パネル１０１の表面（おもてめん）から出射され、観測者の目に入射する。これにより、観測者は、液晶表示装置１００の表示画像を認識する。

図２は、表示ムラ補正装置１０の構成を示すブロック図である。図２に示すように、表示ムラ補正装置１０は、第１画像演算回路１１、第２画像演算回路１２、色ムラ補正用メモリ１３、色ムラ補正回路１４、輝度ムラ補正用メモリ１５、輝度ムラ補正回路１６、ホワイトバランス調整用メモリ１７、および、ホワイトバランス調整回路１８を備えている。表示ムラ補正装置１０は、液晶表示装置１００で発生する表示ムラを「色ムラ」と「輝度ムラ」に分け、色ムラ補正とホワイトバランス調整を行った画像データＤＦを第１パネル駆動回路１０４に対して出力し、輝度ムラ補正を行った画像データＤＢを第２パネル駆動回路１０５に対して出力する。

表示ムラ補正装置１０の動作前に、色ムラ補正用メモリ１３、輝度ムラ補正用メモリ１５、および、ホワイトバランス調整用メモリ１７には、それぞれ、色ムラ補正用データＭＦ、輝度ムラ補正用データＭＢ、および、ホワイトバランス調整用データＭＷが予め記憶されている。表示ムラ補正装置１０の動作中、色ムラ補正回路１４は、色ムラ補正用メモリ１３に記憶された色ムラ補正用データＭＦを用いて、色ムラ補正を行う。輝度ムラ補正回路１６は、輝度ムラ補正用メモリ１５に記憶された輝度ムラ補正用データＭＢを用いて、輝度ムラ補正を行う。ホワイトバランス調整回路１８は、ホワイトバランス調整用メモリ１７に記憶されたホワイトバランス調整用データＭＷを用いて、ホワイトバランス調整を行う。

以下、色ムラ補正用データＭＦと輝度ムラ補正用データＭＢを求める方法、ホワイトバランス調整用データＭＷを求める方法、および、表示ムラ補正装置１０の動作を順に説明する。以下の説明では、第１液晶パネル１０１と第２液晶パネル１０２の画素は、ｉｊ座標系を用いて特定される。第１液晶パネル１０１と第２液晶パネル１０２のｉ行ｊ列目の画素をＰＸ_ijという。

図３は、色ムラ補正用データＭＦと輝度ムラ補正用データＭＢを求める方法を示すフローチャートである。図３に示す方法では、まず、液晶表示装置１００について表示ムラを含む表示画像を撮影する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１では、表示ムラ補正装置１０は動作を停止している。

図４は、液晶表示装置１００の表示画像を撮影する様子を示す図である。図４に示すように、液晶表示装置１００は表示画面が上向きになるように配置され、液晶表示装置１００の上部には撮影装置３００が配置される。第１液晶パネル１０１と第２液晶パネル１０２は、すべての画素に最大階調を与える画像データを用いて駆動される。撮影装置３００は、このときの液晶表示装置１００の表示画像を撮影する。撮影画像は、液晶表示装置１００で発生する表示ムラを含んでいる。なお、撮影装置３００の解像度は、第１液晶パネル１０１の解像度よりも高いことが好ましい。

次に、撮影画像の各画素について、ＸＹＺ三刺激値を求める（ステップＳ１０２）。撮影装置３００が各画素についてＲＧＢ値を出力する場合には、所定の計算式を用いてＲＧＢ値をＸＹＺ三刺激値に変換する。撮影装置３００が各画素についてＸＹＺ三刺激値を出力する場合には、ステップＳ１０２において変換を行う必要はない。

次に、ＸＹＺ三刺激値の個数を第１液晶パネル１０１の画素数に一致させるための補間を行う（ステップＳ１０３）。撮影装置３００の解像度が第１液晶パネル１０１の解像度よりも高い場合には、ステップＳ１０２で求めたＸＹＺ三刺激値に対して縮小補間を行う。撮影装置３００の解像度が第１液晶パネル１０１の解像度よりも低い場合には、ステップＳ１０２で求めたＸＹＺ三刺激値に対して拡大補間を行う。以下、補間後のＸＹＺ三刺激値に含まれる、画素ＰＸ_ijに対応するＸ刺激値、Ｙ刺激値、および、Ｚ刺激値を、それぞれ、Ｘ_ij、Ｙ_ij、および、Ｚ_ijという。

次に、補間後のＸＹＺ三刺激値について、Ｘ刺激値の最小値Ｘｍｉｎ、Ｙ刺激値の最小値Ｙｍｉｎ、および、Ｚ刺激値の最小値Ｚｍｉｎを求める（ステップＳ１０４）。これらの値は、次式（１ａ）～（１ｃ）を用いて求められる。

次に、補間後のＸ刺激値と補間後のＺ刺激値に基づき、色ムラ補正用データＭＦを求める（ステップＳ１０５）。色ムラ補正用データＭＦには、第１液晶パネル１０１の各サブ画素に対応するデータが含まれる。色ムラ補正用データＭＦに含まれる、画素ＰＸ_ijに対応する赤色データＭＦｒ_ij、緑色データＭＦｇ_ij、および、青色データＭＦｂ_ijは、次式（２）を用いて求められる。ただし、式（２）において、Ｉｍａｘは最大階調を表す。画素ＰＸ_ijに含まれる３個のサブ画素に階調Ｒ、Ｇ、Ｂを与えて液晶表示装置１００の表示画像を撮影したときに、ステップＳ１０３で求めた画素ＰＸ_ijに対応するＸ刺激値ＸとＺ刺激値Ｚが次式（３）で与えられる場合に、式（２）に含まれる行列Ｍ_ijは、式（３）に含まれる２行３列の行列の一般逆行列である。

次に、補間後のＹ刺激値に基づき、輝度ムラ補正用データＭＢを求める（ステップＳ１０６）。輝度ムラ補正用データＭＢには、第２液晶パネル１０２の各画素に対応するデータが含まれる。輝度ムラ補正用データＭＢに含まれる、画素ＰＸ_ijに対応するデータＭＢ_ijは、以下の式を用いて求められる。
ＭＢ_ij＝Ｙｍｉｎ／Ｙ_ij

ステップＳ１０５で求めた色ムラ補正用データＭＦは、色ムラ補正用メモリ１３に記憶される。ステップＳ１０６で求めた輝度ムラ補正用データＭＢは、輝度ムラ補正用メモリ１５に記憶される。以上の方法で求めた色ムラ補正用データＭＦを用いて色ムラ補正を行うことにより、すべての画素に最大階調を与える画像データを用いて第１液晶パネル１０１と第２液晶パネル１０２を駆動したときに、画素ＰＸ_ijに対応するＸ刺激値とＺ刺激値は、いずれの画素でも、それぞれ、Ｘ刺激値の最小値Ｘｍｉｎ、および、Ｚ刺激値の最小値Ｚｍｉｎに等しくなる。本実施形態では、Ｙ刺激値を用いて輝度ムラ補正を行うので、色ムラ補正を行うときにＹ刺激値を用いない。

次に、ホワイトバランス調整用データＭＷを求める方法を説明する。ホワイトバランス調整の基準となる白色光源の三刺激値をＲＧＢ値に変換した結果をＲｗ、Ｇｗ、Ｂｗとする。ホワイトバランス調整用データＭＷには、ＲＧＢに対応する３個のデータが含まれる。ホワイトバランス調整用データＭＷに含まれる赤色データＭＷｒ、緑色データＭＷｇ、および、青色データＭＷｂは、以下の式を用いて求められる。
ＭＷｒ＝Ｒｗ／ｍａｘ（Ｒｗ，Ｇｗ，Ｂｗ）
ＭＷｇ＝Ｇｗ／ｍａｘ（Ｒｗ，Ｇｗ，Ｂｗ）
ＭＷｂ＝Ｂｗ／ｍａｘ（Ｒｗ，Ｇｗ，Ｂｗ）

次に、表示ムラ補正装置１０の動作を説明する。図５は、表示ムラ補正装置１０の動作を示すフローチャートである。入力画像データＤＩには、第１液晶パネル１０１の各サブ画素に対応するデータが含まれる。以下、入力画像データＤＩに含まれる、画素ＰＸ_ijに対応する赤色データ、緑色データ、および、青色データを、それぞれ、ＤＩｒ_ij、ＤＩｇ_ij、ＤＩｂ_ijという。

図５において、まず、第１画像演算回路１１と第２画像演算回路１２は、入力画像データＤＩに基づき、画像データＤＰと画像データＤＱを求める（ステップＳ１１１）。第２画像演算回路１２は、入力画像データＤＩに基づき、輝度ムラ補正回路１６に対して出力する画像データＤＱを求める。画像データＤＱには、第２液晶パネル１０２の各画素に対応するデータが含まれる。画像データＤＱに含まれる、画素ＰＸ_ijに対応するデータＤＱ_ijは、以下の式を用いて求められる。
ＤＱ_ij＝ｍａｘ（ＤＩｒ_ij，ＤＩｇ_ij，ＤＩｂ_ij）

第１画像演算回路１１は、入力画像データＤＩと画像データＤＱに基づき、色ムラ補正回路１４に対して出力する画像データＤＰを求める。画像データＤＰには、第１液晶パネル１０１の各サブ画素に対応するデータが含まれる。画像データＤＰに含まれる、画素ＰＸ_ijに対応する赤色データＤＰｒ_ij、緑色データＤＰｇ_ij、および、青色データＤＰｂ_ijは、以下の式を用いて求められる。
ＤＰｒ_ij＝ＤＩｒ_ij／ＤＱ_ij
ＤＰｇ_ij＝ＤＩｇ_ij／ＤＱ_ij
ＤＰｂ_ij＝ＤＩｂ_ij／ＤＱ_ij

次に、色ムラ補正回路１４は、画像データＤＰに対して色ムラ補正を行うことにより、画像データＤＲを求める（ステップＳ１１２）。画像データＤＲには、第１液晶パネル１０１の各サブ画素に対応するデータが含まれる。色ムラ補正回路１４は、まず、色ムラ補正用メモリ１３から、画素ＰＸ_ijに対応する３個の色ムラ補正用データＭＦｒ_ij、ＭＦｇ_ij、ＭＦｂ_ijを読み出す。次に、色ムラ補正回路１４は、以下の式を用いて、画像データＤＲに含まれる、画素ＰＸ_ijに対応する赤色データＤＲｒ_ij、緑色データＤＲｇ_ij、および、青色データＤＲｂ_ijを求める。
ＤＲｒ_ij＝ＭＦｒ_ij・ＤＰｒ_ij
ＤＲｇ_ij＝ＭＦｇ_ij・ＤＰｇ_ij
ＤＲｂ_ij＝ＭＦｂ_ij・ＤＰｂ_ij

次に、輝度ムラ補正回路１６は、画像データＤＱに対して輝度ムラ補正を行うことにより、画像データＤＢを求める（ステップＳ１１３）。画像データＤＢには、第２液晶パネル１０２の各画素に対応するデータが含まれる。輝度ムラ補正回路１６は、まず、輝度ムラ補正用メモリ１５から、画素ＰＸ_ijに対応する輝度ムラ補正用データＭＢ_ijを読み出す。次に、輝度ムラ補正回路１６は、以下の式を用いて、画像データＤＢに含まれる、画素ＰＸ_ijに対応するデータＤＢ_ijを求める。
ＤＢ_ij＝ＭＢ_ij・ＤＱ_ij

次に、ホワイトバランス調整回路１８は、画像データＤＲに対してホワイトバランス調整を行うことにより、画像データＤＦを求める（ステップＳ１１４）。画像データＤＦには、第１液晶パネル１０１の各サブ画素に対応するデータが含まれる。ホワイトバランス調整回路１８は、まず、ホワイトバランス調整用メモリ１７から、３個のホワイトバランス調整用データＭＷｒ、ＭＷｇ、ＭＷｂを読み出す。次に、ホワイトバランス調整回路１８は、以下の式を用いて、画像データＤＦに含まれる、画素ＰＸ_ijに対応する赤色データＤＦｒ_ij、緑色データＤＦｇ_ij、および、青色データＤＦｂ_ijを求める。
ＤＦｒ_ij＝ＭＷｒ・ＤＲｒ_ij
ＤＦｇ_ij＝ＭＷｇ・ＤＲｇ_ij
ＤＦｂ_ij＝ＭＷｂ・ＤＲｂ_ij

次に、表示ムラ補正装置１０は、画像データＤＦと画像データＤＢを出力する（ステップＳ１１５）。ホワイトバランス調整回路１８で求めた画像データＤＦは、第１パネル駆動回路１０４に対して出力される。輝度ムラ補正回路１６で求めた画像データＤＢは、第２パネル駆動回路１０５に対して出力される。画像データＤＦは、第１液晶パネル１０１の駆動に用いられる。画像データＤＢは、第２液晶パネル１０２の駆動に用いられる。

画像データＤＰ、ＤＱ、ＤＲ、ＤＢを、それぞれ、第１中間画像データ、第２中間画像データ、第１画像データ、および、第２画像データとしたとき、第１画像演算回路１１と第２画像演算回路１２は、入力画像データＤＩに基づき、第１中間画像データと第２中間画像データとを求める画像演算回路として機能する。色ムラ補正回路１４は、第１中間画像データに対して色ムラ補正を行うことにより、第１液晶パネル１０１の駆動に必要な第１画像データを求める第１ムラ補正回路として機能する。輝度ムラ補正回路１６は、第２中間画像データに対して輝度ムラ補正を行うことにより、第２液晶パネル１０２の駆動に必要な第２画像データを求める第２ムラ補正回路として機能する。ホワイトバランス調整回路１８は、第１画像データに対してホワイトバランス調整を行う。

表示ムラ補正装置１０の構成要素のうち、第１画像演算回路１１、第２画像演算回路１２、色ムラ補正回路１４、輝度ムラ補正回路１６、および、ホワイトバランス調整回路１８は、各回路において上記の計算を行うために、乗算回路、除算回路、比較回路、メモリ読み出し回路、制御回路などを組合せて構成してもよい。あるいは、これらの回路の全部または一部を、ＣＰＵやＤＳＰ（Digital Signal Processer）が所定のプログラムを実行することにより実現してもよい。

以下、本実施形態に係る表示ムラ補正装置１０および表示ムラ補正方法の効果を説明する。表示ムラを補正する一般的な方法では、画像データは、出力階調に対応する刺激値が小さい画素に合わせて補正される。このため、各画素の出力階調が制限され、各画素の有効階調（各画素が出力可能な階調）が減少する。しかしながら、第１液晶パネル１０１で発生する表示ムラの中には、第２液晶パネル１０２で補正できるものがある。表示ムラ補正装置１０を備えた液晶表示装置１００では、表示ムラのうち輝度ムラを第２液晶パネル１０２において補正することができる。したがって、表示ムラ補正装置１０を用いることにより、上述した第１の方法（各液晶パネルで発生する表示ムラを各液晶パネルで補正する方法）と比べて、第１液晶パネル１０１の有効階調の減少を抑えることができる。

また、上述した第２の方法（第２液晶パネルにおいて表示ムラを補正する方法）では、モノクロ液晶パネルである第２液晶パネル１０２において表示ムラを補正するので、補正できる表示ムラは輝度ムラに限定される。表示ムラ補正装置１０を備えた液晶表示装置１００では、グレースケール表示を行う第２液晶パネル１０２において輝度ムラを補正すると共に、カラー表示を行う第１液晶パネル１０１において色ムラを補正することができる。したがって、表示ムラ補正装置１０を用いることにより、輝度ムラだけでなく色ムラを高い精度で補正し、表示品位を改善することができる。

輝度ムラだけを補正する表示ムラ補正装置を「第１比較例に係る表示ムラ補正装置」といい、第１比較例に係る表示ムラ補正装置と対比して、本実施形態に係る表示ムラ補正装置１０の効果を説明する。図６は、液晶表示装置に表示される、表示ムラを含む画像の例を示す図である。図６に示す画像ＩＭＧ１１は、図７に示す色成分画像に分けられる。画像ＩＭＧ１１は、輝度ムラと色ムラを含んでいる。

図８は、第１比較例に係る表示ムラ補正装置による画像ＩＭＧ１１の補正結果を示す図である。図８に示す画像ＩＭＧ１２は、図９に示す色成分画像に分けられる。図８および図９に示す画像ＩＭＧ１２では、輝度ムラは補正されているが、色ムラは補正されずに残存している。

図１０は、表示ムラ補正装置１０による画像ＩＭＧ１１の補正結果を示す図である。図１０に示す画像ＩＭＧ１３は、図１１に示す色成分画像に分けられる。図１０および図１１に示す画像ＩＭＧ１３では、輝度ムラと色ムラの両方が補正されている。このように、表示ムラ補正装置１０を用いることにより、輝度ムラだけでなく色ムラを高い精度で補正し、第１比較例に係る表示ムラ補正装置と比べて表示品位を改善することができる。

なお、液晶表示装置に表示される画像に含まれる表示ムラは、実際には小さい。このため、表示ムラを含む画像をそのまま図面に記載しても、表示ムラを明確に認識することができない。そこで、図６～図１２には、表示ムラを認識しやすくするために、元の画像に対して、階調差を４倍にする階調変換とディザ変換を行った画像を記載した。以上の説明は、後述する図１６～図１８にも適用される。

以上に示すように、本実施形態に係る表示ムラ補正装置１０は、重なるように配置された第１および第２液晶パネル１０１、１０２と、第１および第２液晶パネル１０１、１０２の背面側に配置されたバックライト１０３とを含む液晶表示装置１００の表示ムラ補正装置であって、入力画像データＤＩに基づき、第１中間画像データ（画像データＤＰ）と第２中間画像データ（画像データＤＱ）とを求める画像演算回路（第１画像演算回路１１と第２画像演算回路１２）と、第１中間画像データに対して液晶表示装置１００で発生する表示ムラのうち第１ムラ（色ムラ）を補正する処理を行うことにより、第１液晶パネル１０１の駆動に必要な第１画像データ（画像データＤＲ）を求める第１ムラ補正回路（色ムラ補正回路１４）と、第２中間画像データに対して表示ムラのうち第２ムラ（輝度ムラ）を補正する処理を行うことにより、第２液晶パネル１０２の駆動に必要な第２画像データ（画像データＤＢ）を求める第２ムラ補正回路（輝度ムラ補正回路１６）とを備えている。

表示ムラ補正装置１０は、色ムラ補正用データＭＦを記憶した色ムラ補正用メモリ１３と、輝度ムラ補正用データＭＢを記憶した輝度ムラ補正用メモリ１５と、ホワイトバランス調整用データＭＷを記憶したホワイトバランス調整用メモリ１７と、第１画像データに対してホワイトバランス調整を行うホワイトバランス調整回路１８をさらに備えている。第１ムラ補正回路は、色ムラ補正用メモリ１３に記憶された色ムラ補正用データＭＦを用いて、第１中間画像データに対して色ムラ補正を行い、第２ムラ補正回路は、輝度ムラ補正用メモリ１５に記憶された輝度ムラ補正用データＭＢを用いて、第２中間画像データに対して輝度ムラ補正を行う。ホワイトバランス調整回路１８は、ホワイトバランス調整用メモリ１７に記憶されたホワイトバランス調整用データＭＷを用いて、ホワイトバランス調整を行う。

本実施形態に係る表示ムラ補正方法は、上記の構成を有する液晶表示装置１００の表示ムラ補正方法であって、入力画像データＤＩに基づき、第１中間画像データと第２中間画像データとを求めるステップ（ステップＳ１１１）と、第１中間画像データに対して液晶表示装置１００で発生する表示ムラのうち第１ムラを補正する処理を行うことにより、第１液晶パネル１０１の駆動に必要な第１画像データを求めるステップ（ステップＳ１１２）と、第２中間画像データに対して表示ムラのうち第２ムラを補正する処理を行うことにより、第２液晶パネル１０２の駆動に必要な第２画像データを求めるステップ（ステップＳ１１３）とを備えている。

第１画像データは、色ムラ補正用メモリ１３に記憶された色ムラ補正用データＭＦを用いて、第１中間画像データに対して色ムラ補正を行うことにより求められ、第２画像データは、輝度ムラ補正用メモリ１５に記憶された輝度ムラ補正用データＭＢを用いて、第２中間画像データに対して輝度ムラ補正を行うことにより求められる。表示ムラ補正方法は、第１画像データに対してホワイトバランス調整を行うステップ（ステップＳ１１４）をさらに備えている。ホワイトバランス調整は、ホワイトバランス調整用メモリ１７に記憶されたホワイトバランス調整用データＭＷを用いて行われる。

本実施形態に係る表示ムラ補正装置１０および表示ムラ補正方法によれば、液晶表示装置１００で発生する表示ムラは第１ムラ（色ムラ）と第２ムラ（輝度ムラ）に分けられ、第１液晶パネル１０１の駆動に必要な第１画像データとして第１ムラを補正した画像データ（画像データＤＲ）が求められ、第２液晶パネル１０２の駆動に必要な第２画像データとして第２ムラを補正した画像データ（画像データＤＢ）が求められる。したがって、第１液晶パネル１０１において第１ムラを補正し、第２液晶パネル１０２において第２ムラを補正することができる。よって、有効階調を減少させずに、表示ムラを高い精度で補正することができる。

また、色ムラ補正用メモリ１３に記憶された色ムラ補正用データＭＦを用いて色ムラ補正を行い、輝度ムラ補正用メモリ１５に記憶された輝度ムラ補正用データＭＢを用いて輝度ムラ補正を行うことにより、色ムラ補正と輝度ムラ補正を容易に行うことができる。また、第１画像データに対してホワイトバランス調整を行うことにより、表示画像の色を好適に調整することができる。また、ホワイトバランス調整用メモリ１７に記憶されたホワイトバランス調整用データＭＷを用いてホワイトバランス調整を行うことにより、ホワイトバランス調整を容易に行うことができる。

（第２の実施形態）
図１２は、第２の実施形態に係る表示ムラ補正装置を含む液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１２に示す液晶表示装置２００は、第１液晶パネル１０１、第２液晶パネル２０２、バックライト１０３、第１パネル駆動回路１０４、第２パネル駆動回路２０５、バックライト駆動回路１０６、および、表示ムラ補正装置２０を備えている。本実施形態の構成要素のうち、第１の実施形態と同じ構成要素については、同じ参照符号を付して説明を省略する。

第２液晶パネル２０２は、グレースケール表示を行うモノクロ液晶パネルである。第１液晶パネル１０１の解像度は、第２液晶パネル２０２の解像度の整数倍である。より詳細には、第１液晶パネル１０１の水平方向および垂直方向のカラー画素の個数は、それぞれ、第２液晶パネル２０２の水平方向および垂直方向のモノクロ画素の個数の整数倍である。すなわち、第１液晶パネル１０１の解像度は、第２液晶パネル２０２の解像度よりも高い。第２液晶パネル２０２は第１液晶パネル１０１の背面側に配置され、バックライト１０３は第２液晶パネル２０２の背面側に配置される。第２液晶パネル２０２は、第１液晶パネル１０１と重なるように配置される。バックライト１０３は、第１液晶パネル１０１と第２液晶パネル２０２の背面側に配置される。

液晶表示装置２００には、入力画像データＤＩが入力される。表示ムラ補正装置２０は、入力画像データＤＩに対して表示ムラ補正を行い、第１パネル駆動回路１０４に対して画像データＤＨを出力し、第２パネル駆動回路２０５に対して画像データＤＬを出力する。第１パネル駆動回路１０４は、画像データＤＨを用いて、第１液晶パネル１０１を駆動する。第２パネル駆動回路２０５は、画像データＤＬを用いて、第２液晶パネル２０２を駆動する。

バックライト１０３から出射されたバックライト光ＢＬは、第２液晶パネル２０２を通過し、続いて第１液晶パネル１０１を通過する。バックライト光ＢＬは、第２液晶パネル２０２を通過するときに画像データＤＬに応じて変調され、第１液晶パネル１０１を通過するときに画像データＤＨに応じてさらに変調される。第１液晶パネル１０１と第２液晶パネル２０２で変調されたバックライト光ＢＬは、第１液晶パネル１０１の表面から出射され、観測者の目に入射する。これにより、観測者は、液晶表示装置２００の表示画像を認識する。

図１３は、表示ムラ補正装置２０の構成を示すブロック図である。図１３に示すように、表示ムラ補正装置２０は、第１画像演算回路２１、第２画像演算回路２２、高周波ムラ補正用メモリ２３、高周波ムラ補正回路２４、低周波ムラ補正用メモリ２５、および、低周波ムラ補正回路２６を備えている。表示ムラ補正装置２０は、液晶表示装置２００で発生する表示ムラを「高周波ムラ」と「低周波ムラ」に分け、高周波ムラ補正を行った画像データＤＨを第１パネル駆動回路１０４に対して出力し、低周波ムラ補正を行った画像データＤＬを第２パネル駆動回路２０５に対して出力する。

表示ムラ補正装置２０の動作前に、高周波ムラ補正用メモリ２３と低周波ムラ補正用メモリ２５には、それぞれ、高周波ムラ補正用データＭＨと低周波ムラ補正用データＭＬが予め記憶されている。表示ムラ補正装置２０の動作中、高周波ムラ補正回路２４は、高周波ムラ補正用メモリ２３に記憶された高周波ムラ補正用データＭＨを用いて、高周波ムラ補正を行う。低周波ムラ補正回路２６は、低周波ムラ補正用メモリ２５に記憶された低周波ムラ補正用データＭＬを用いて、低周波ムラ補正を行う。

以下、高周波ムラ補正用データＭＨと低周波ムラ補正用データＭＬを求める方法、および、表示ムラ補正装置２０の動作を順に説明する。以下の説明では、第２液晶パネル２０２の画素はｐｑ座標系を用いて特定され、撮影装置３００の画素はｓｔ座標系を用いて特定される。第２液晶パネル２０２のｐ行ｑ列目の画素をＰＸ_pqといい、撮影装置３００のｓ行ｔ列目の画素をＰＸ_stという。

図１４は、高周波ムラ補正用データＭＨと低周波ムラ補正用データＭＬを求める方法を示すフローチャートである。図１４に示す方法では、まず、図３に示すステップＳ１０１と同様の方法で、液晶表示装置２００について表示ムラを含む表示画像を撮影する（ステップＳ２０１）。本実施形態では、撮影装置３００の解像度は、第１液晶パネル１０１の解像度の２倍以上であることが好ましい。

次に、図３に示すステップＳ１０２と同様の方法で、撮影画像の各画素について、Ｙ刺激値を求める（ステップＳ２０２）。以下、ステップＳ２０２で求めた、撮影装置３００の画素ＰＸ_stに対応するＹ刺激値をＹ_stという。

次に、ステップＳ２０２で求めたＹ刺激値に平滑化フィルタを適用することにより、Ｙ刺激値の低周波成分を求める（ステップＳ２０３）。Ｙ刺激値の低周波成分には、撮影装置３００の画素に対応するデータが含まれる。Ｙ刺激値の低周波成分に含まれる、撮影装置３００の画素ＰＸ_stに対応するデータＹＬ_stは、次式（４）を用いて求められる。ただし、式（４）において、記号＊は畳み込み演算を表し、記号Ｆ_stは平滑化フィルタを表す。ＭとＮを奇数としたとき、平滑化フィルタＦ_stは、例えば、次式（５）で与えられる。

なお、ステップＳ２０３では、他の平滑化フィルタを用いてもよい。

次に、ステップＳ２０２で求めたＹ刺激値とステップＳ２０３で求めたＹ刺激値の低周波成分とに基づき、Ｙ刺激値の高周波成分を求める（ステップＳ２０４）。Ｙ刺激値の高周波成分には、撮影装置３００の画素に対応するデータが含まれる。Ｙ刺激値の高周波成分に含まれる、撮影装置３００の画素ＰＸ_stに対応するデータＹＨ_stは、次式（６）を用いて求められる。

次に、Ｙ刺激値の高周波成分と低周波成分に含まれるデータの個数を各液晶パネルの画素数に一致させるための補間を行う（ステップＳ２０５）。ステップＳ２０５では、Ｙ刺激値の高周波成分に含まれるデータの個数を第１液晶パネル１０１の画素数に一致させるための縮小補間と、Ｙ刺激値の低周波成分に含まれるデータの個数を第２液晶パネル２０２の画素数に一致させるための縮小補間とが行われる。ステップＳ２０５における補間方法は、任意でよい。以下、補間後のＹ刺激値の高周波成分に含まれる、第１液晶パネル１０１の画素ＰＸ_ijに対応するデータをＥＨ_ijといい、補間後のＹ刺激値の低周波成分に含まれる、第２液晶パネル２０２の画素ＰＸ_pqに対応するデータをＥＬ_pqという。

次に、補間後のＹ刺激値の高周波成分に基づき、高周波ムラ補正用データＭＨを求める（ステップＳ２０６）。高周波ムラ補正用データＭＨには、第１液晶パネル１０１の各画素に対応するデータが含まれる。高周波ムラ補正用データＭＨに含まれる、第１液晶パネル１０１の画素ＰＸ_ijに対応するデータＭＨ_ijは、次式（７）を用いて求められる。

次に、補間後のＹ刺激値の低周波成分に基づき、低周波ムラ補正用データＭＬを求める（ステップＳ２０７）。低周波ムラ補正用データＭＬには、第２液晶パネル２０２の各画素に対応するデータが含まれる。低周波ムラ補正用データＭＬに含まれる、第２液晶パネル２０２の画素ＰＸ_pqに対応するデータＭＬ_pqは、次式（８）を用いて求められる。

なお、補間後のＹ刺激値の高周波成分に０が含まれる場合（データＥＨ_ijのいずれかが０である場合）、式（７）を用いて求めたデータＭＨ_ijはすべて０になる。この状況を避けるために、式（７）では値０を除いて最小値を求める（すなわち、最小値を求めるときに、値が０であるＥＨ_ijを考慮しない）。また、ＥＨ_ij＝０のときには、例えば、ＭＨ_ij＝０とする。式（８）についても、これと同様である。

次に、表示ムラ補正装置２０の動作を説明する。図１５は、表示ムラ補正装置２０の動作を示すフローチャートである。まず、第１画像演算回路２１と第２画像演算回路２２は、入力画像データＤＩに基づき、画像データＤＳと画像データＤＴを求める（ステップＳ２１１）。第２画像演算回路２２は、入力画像データＤＩに基づき、低周波ムラ補正回路２６に対して出力する画像データＤＴを求める。画像データＤＴには、第２液晶パネル２０２の各画素に対応するデータが含まれる。画像データＤＴに含まれる、第２液晶パネル２０２の画素ＰＸ_pqに対応するデータＤＴ_pqは、次式（９）を用いて求められる。

ただし、式（９）において、ＰＳ_pqは第２液晶パネル２０２の画素ＰＸ_pqに対応する第１液晶パネル１０１の画素の集合を表す。

第１画像演算回路２１は、入力画像データＤＩと画像データＤＴに基づき、高周波ムラ補正回路２４に対して出力する画像データＤＳを求める。画像データＤＳには、第１液晶パネル１０１の各サブ画素に対応するデータが含まれる。第１液晶パネル１０１の画素ＰＸ_ijが集合Ｓ_pqに含まれる場合、画像データＤＰに含まれる、第１液晶パネル１０１の画素ＰＸ_ijに対応する赤色データＤＳｒ_ij、緑色データＤＳｇ_ij、および、青色データＤＳｂ_ijは、以下の式を用いて求められる。
ＤＳｒ_ij＝ＤＩｒ_ij／ＤＴ_pq
ＤＳｇ_ij＝ＤＩｇ_ij／ＤＴ_pq
ＤＳｂ_ij＝ＤＩｂ_ij／ＤＴ_pq

次に、高周波ムラ補正回路２４は、画像データＤＳに対して高周波ムラ補正を行うことにより、画像データＤＨを求める（ステップＳ２１２）。画像データＤＨには、第１液晶パネル１０１の各サブ画素に対応するデータが含まれる。高周波ムラ補正回路２４は、まず、高周波ムラ補正用メモリ２３から、第１液晶パネル１０１の画素ＰＸ_ijに対応する高周波ムラ補正用データＭＨ_ijを読み出す。次に、高周波ムラ補正回路２４は、以下の式を用いて、画像データＤＨに含まれる、第１液晶パネル１０１の画素ＰＸ_ijに対応する赤色データＤＨｒ_ij、緑色データＤＨｇ_ij、および、青色データＤＨｂ_ijを求める。
ＤＨｒ_ij＝ＭＨ_ij・ＤＳｒ_ij
ＤＨｇ_ij＝ＭＨ_ij・ＤＳｇ_ij
ＤＨｂ_ij＝ＭＨ_ij・ＤＳｂ_ij

次に、低周波ムラ補正回路２６は、画像データＤＴに対して低周波ムラ補正を行うことにより、画像データＤＬを求める（ステップＳ２１３）。画像データＤＬには、第２液晶パネル２０２の各画素に対応するデータが含まれる。低周波ムラ補正回路２６は、まず、低周波ムラ補正用メモリ２５から、第２液晶パネル２０２の画素ＰＸ_pqに対応する低周波ムラ補正用データＭＬ_pqを読み出す。次に、低周波ムラ補正回路２６は、以下の式を用いて、画像データＤＬに含まれる、第２液晶パネル２０２の画素ＰＸ_pqに対応するデータＤＬ_pqを求める。
ＤＬ_pq＝ＭＬ_pq・ＤＴ_pq

次に、表示ムラ補正装置２０は、画像データＤＨと画像データＤＬを出力する（ステップＳ２１４）。高周波ムラ補正回路２４で求めた画像データＤＨは、第１パネル駆動回路１０４に対して出力される。低周波ムラ補正回路２６で求めた画像データＤＬは、第２パネル駆動回路２０５に対して出力される。画像データＤＨは、第１液晶パネル１０１の駆動に用いられる。画像データＤＬは、第２液晶パネル２０２の駆動に用いられる。

画像データＤＳ、ＤＴ、ＤＨ、ＤＬを、それぞれ、第１中間画像データ、第２中間画像データ、第１画像データ、および、第２画像データとしたとき、第１画像演算回路２１と第２画像演算回路２２は、入力画像データＤＩに基づき、第１中間画像データと第２中間画像データとを求める画像演算回路として機能する。高周波ムラ補正回路２４は、第１中間画像データに対して高周波ムラ補正を行うことにより、第１液晶パネル１０１の駆動に必要な第１画像データを求める第１ムラ補正回路として機能する。低周波ムラ補正回路２６は、第２中間画像データに対して低周波ムラ補正を行うことにより、第２液晶パネル２０２の駆動に必要な第２画像データを求める第２ムラ補正回路として機能する。

表示ムラ補正装置２０の構成要素のうち、第１画像演算回路２１、第２画像演算回路２２、高周波ムラ補正回路２４、および、低周波ムラ補正回路２６は、各回路において上記の計算を行うために、乗算回路、除算回路、比較回路、メモリ読み出し回路、制御回路などを組合せて構成してもよい。あるいは、これらの回路の全部または一部を、ＣＰＵやＤＳＰが所定のプログラムを実行することにより実現してもよい。

以下、本実施形態に係る表示ムラ補正装置２０および表示ムラ補正方法の効果を説明する。表示ムラ補正装置２０を備えた液晶表示装置２００は、表示ムラを高周波ムラと低周波ムラに分け、高周波ムラを第１液晶パネル１０１において補正し、低周波ムラを第２液晶パネル２０２において補正する。したがって、表示ムラ補正装置２０を用いることにより、第１の実施形態に係る表示ムラ補正装置１０を用いた場合と同様に、上述した第１の方法と比べて、第１液晶パネル１０１の有効階調の減少を抑えることができる。

また、上述した第２の方法では、第１液晶パネル１０１よりも解像度の低い第２液晶パネル２０２において表示ムラを補正するので、補正できる表示ムラは低周波ムラに限定される。表示ムラ補正装置２０を備えた液晶表示装置２００では、グレースケール表示を行う第２液晶パネル２０２において低周波ムラを補正すると共に、カラー表示を行う第１液晶パネル１０１において高周波ムラを補正することができる。したがって、表示ムラ補正装置２０を用いることにより、細かい表示ムラを高い精度で補正することができる。

低周波ムラだけを補正する表示ムラ補正装置を「第２比較例に係る表示ムラ補正装置」といい、第２比較例に係る表示ムラ補正装置と対比して、本実施形態に係る表示ムラ補正装置２０の効果を説明する。図１６は、液晶表示装置に表示される、表示ムラを含む画像の例を示す図である。図１６に示す画像ＩＭＧ２１は、高周波ムラと低周波ムラを含んでいる。

図１７は、第２比較例に係る表示ムラ補正装置による画像ＩＭＧ２１の補正結果を示す図である。図１７に示す画像ＩＭＧ２２では、低周波ムラは補正されているが、高周波ムラは補正されずに残存している。

図１８は、表示ムラ補正装置２０による画像ＩＭＧ２１の補正結果を示す図である。図１８に示す画像ＩＭＧ２３では、低周波ムラと高周波ムラの両方が補正されている。このように、表示ムラ補正装置２０を用いることにより、低周波ムラだけでなく高周波ムラを高い精度で補正し、第２比較例に係る表示ムラ補正装置と比べて表示品位を改善することができる。

以上に示すように、本実施形態に係る表示ムラ補正装置２０は、重なるように配置された第１および第２液晶パネル１０１、２０２と、第１および第２液晶パネル１０１、２０２の背面側に配置されたバックライト１０３とを含む液晶表示装置２００の表示ムラ補正装置であって、入力画像データＤＩに基づき、第１中間画像データ（画像データＤＳ）と第２中間画像データ（画像データＤＴ）とを求める画像演算回路（第１画像演算回路２１と第２画像演算回路２２）と、第１中間画像データに対して液晶表示装置２００で発生する表示ムラのうち第１ムラ（高周波ムラ）を補正する処理を行うことにより、第１液晶パネル１０１の駆動に必要な第１画像データ（画像データＤＨ）を求める第１ムラ補正回路（高周波ムラ補正回路２４）と、第２中間画像データに対して表示ムラのうち第２ムラ（低周波ムラ）を補正する処理を行うことにより、第２液晶パネル２０２の駆動に必要な第２画像データ（画像データＤＬ）を求める第２ムラ補正回路（低周波ムラ補正回路２６）とを備えている。

表示ムラ補正装置２０は、高周波ムラ補正用データＭＨを記憶した高周波ムラ補正用メモリ２３と、低周波ムラ補正用データＭＬを記憶した低周波ムラ補正用メモリ２５とをさらに備えている。第１ムラ補正回路は、高周波ムラ補正用メモリ２３に記憶された高周波ムラ補正用データＭＨを用いて、第１中間画像データに対して高周波ムラ補正を行い、第２ムラ補正回路は、低周波ムラ補正用メモリ２５に記憶された低周波ムラ補正用データＭＬを用いて、第２中間画像データに対して低周波ムラ補正を行う。

本実施形態に係る表示ムラ補正方法は、上記の構成を有する液晶表示装置２００の表示ムラ補正方法であって、入力画像データＤＩに基づき、第１中間画像データと第２中間画像データとを求めるステップ（ステップＳ２１１）と、第１中間画像データに対して液晶表示装置２００で発生する表示ムラのうち第１ムラを補正する処理を行うことにより、第１液晶パネル１０１の駆動に必要な第１画像データを求めるステップ（ステップＳ２１２）と、第２中間画像データに対して表示ムラのうち第２ムラを補正する処理を行うことにより、第２液晶パネル２０２の駆動に必要な第２画像データを求めるステップ（ステップＳ２１３）とを備えている。

第１画像データは、高周波ムラ補正用メモリ２３に記憶された高周波ムラ補正用データＭＨを用いて、第１中間画像データに対して高周波ムラ補正を行うことにより求められ、第２画像データは、低周波ムラ補正用メモリ２５に記憶された低周波ムラ補正用データＭＬを用いて、第２中間画像データに対して低周波ムラ補正を行うことにより求められる。

本実施形態に係る表示ムラ補正装置２０および表示ムラ補正方法によれば、液晶表示装置２００で発生する表示ムラは第１ムラ（高周波ムラ）と第２ムラ（低周波ムラ）に分けられ、第１液晶パネル１０１の駆動に必要な第１画像データとして第１ムラを補正した画像データ（画像データＤＨ）が求められ、第２液晶パネル２０２の駆動に必要な第２画像データとして第２ムラを補正した画像データ（画像データＤＬ）が求められる。したがって、第１液晶パネル１０１において第１ムラを補正し、第２液晶パネル２０２において第２ムラを補正することができる。よって、有効階調を減少させずに、表示ムラを高い精度で補正することができる。

また、高周波ムラ補正用メモリ２３に記憶された高周波ムラ補正用データＭＨを用いて高周波ムラ補正を行い、低周波ムラ補正用メモリ２５に記憶された低周波ムラ補正用データＭＬを用いて低周波ムラ補正を行うことにより、高周波ムラ補正と低周波ムラ補正を容易に行うことができる。

以上に述べた表示ムラ補正装置および液晶表示装置については、各種の変形例を構成することができる。第１の実施形態では、色ムラ補正用メモリ１３は第１液晶パネル１０１のサブ画素と同数の色ムラ補正用データを記憶し、輝度ムラ補正用メモリ１５は第２液晶パネル１０２の画素と同数の輝度ムラ補正用データを記憶し、第２の実施形態では、高周波ムラ補正用メモリ２３は第１液晶パネル１０１の画素と同数の高周波ムラ補正用データを記憶し、低周波ムラ補正用メモリ２５は第２液晶パネル２０２の画素数と同数の低周波ムラ補正用データを記憶することとした。変形例に係る表示ムラ補正装置では、これらのメモリは、補正用データの代表値だけを記憶してもよい。この場合、各ムラ補正回路は、メモリから読み出した補正用データの代表値に対して補間演算を行うことにより、メモリに記憶されていない補正用データを求める。これにより、メモリに記憶される補正用データの量を削減することができる。また、変形例に係る表示ムラ補正装置では、上記とは異なる方法で補正用データを求めてもよい。

また、第１および第２の実施形態では、第２液晶パネル１０２、２０２は第１液晶パネル１０１の背面側に配置することとした。変形例に係る液晶表示装置では、第１液晶パネル１０１を第２液晶パネル１０２、２０２の背面側に配置してもよい。また、第１および第２の実施形態では、第２液晶パネル１０２、２０２はモノクロ液晶パネルであることとした。変形例に係る液晶表示装置では、第２液晶パネル１０２、２０２はカラー液晶パネルであってもよい。この場合には、第２パネル駆動回路１０５、２０５は、赤、緑、および、青のサブ画素に同じ画像データを書き込めばよい。

１０、２０…表示ムラ補正装置
１１、２１…第１画像演算回路
１２、２２…第２画像演算回路
１３…色ムラ補正用メモリ
１４…色ムラ補正回路
１５…輝度ムラ補正用メモリ
１６…輝度ムラ補正回路
１７…ホワイトバランス調整用メモリ
１８…ホワイトバランス調整回路
２３…高周波ムラ補正用メモリ
２４…高周波ムラ補正回路
２５…低周波ムラ補正用メモリ
２６…低周波ムラ補正回路
１００、２００…液晶表示装置
１０１…第１液晶パネル
１０２、２０２…第２液晶パネル
１０３…バックライト
１０４…第１パネル駆動回路
１０５、２０５…第２パネル駆動回路
１０６…バックライト駆動回路

Claims (19)

1. 重なるように配置された第１および第２液晶パネルと、前記第１および第２液晶パネルの背面側に配置されたバックライトとを含む液晶表示装置の表示ムラ補正方法であって、
   入力画像データに基づき、第１中間画像データと第２中間画像データとを求めるステップと、
   前記第１中間画像データに対して前記液晶表示装置で発生する表示ムラのうち第１ムラを補正する処理を行うことにより、前記第１液晶パネルの駆動に必要な第１画像データを求めるステップと、
   前記第２中間画像データに対して前記表示ムラのうち第２ムラを補正する処理を行うことにより、前記第２液晶パネルの駆動に必要な第２画像データを求めるステップとを備えた、表示ムラ補正方法。
2. 前記第１ムラは色ムラであり、前記第２ムラは輝度ムラであることを特徴とする、請求項１に記載の表示ムラ補正方法。
3. 前記第１画像データは、色ムラ補正用メモリに記憶された色ムラ補正用データを用いて、前記第１中間画像データに対して色ムラ補正を行うことにより求められ、
   前記第２画像データは、輝度ムラ補正用メモリに記憶された輝度ムラ補正用データを用いて、前記第２中間画像データに対して輝度ムラ補正を行うことにより求められることを特徴とする、請求項２に記載の表示ムラ補正方法。
4. 前記第１画像データに対してホワイトバランス調整を行うステップをさらに備えた、請求項２に記載の表示ムラ補正方法。
5. 前記ホワイトバランス調整は、ホワイトバランス調整用メモリに記憶されたホワイトバランス調整用データを用いて行われることを特徴とする、請求項４に記載の表示ムラ補正方法。
6. 前記第１ムラは高周波ムラであり、前記第２ムラは低周波ムラであることを特徴とする、請求項１に記載の表示ムラ補正方法。
7. 前記第１画像データは、高周波ムラ補正用メモリに記憶された高周波ムラ補正用データを用いて、前記第１中間画像データに対して高周波ムラ補正を行うことにより求められ、
   前記第２画像データは、低周波ムラ補正用メモリに記憶された低周波ムラ補正用データを用いて、前記第２中間画像データに対して低周波ムラ補正を行うことにより求められることを特徴とする、請求項６に記載の表示ムラ補正方法。
8. 重なるように配置された第１および第２液晶パネルと、前記第１および第２液晶パネルの背面側に配置されたバックライトとを含む液晶表示装置の表示ムラ補正装置であって、
   入力画像データに基づき、第１中間画像データと第２中間画像データとを求める画像演算回路と、
   前記第１中間画像データに対して前記液晶表示装置で発生する表示ムラのうち第１ムラを補正する処理を行うことにより、前記第１液晶パネルの駆動に必要な第１画像データを求める第１ムラ補正回路と、
   前記第２中間画像データに対して前記表示ムラのうち第２ムラを補正する処理を行うことにより、前記第２液晶パネルの駆動に必要な第２画像データを求める第２ムラ補正回路とを備えた、表示ムラ補正装置。
9. 前記第１ムラは色ムラであり、前記第２ムラは輝度ムラであることを特徴とする、請求項８に記載の表示ムラ補正装置。
10. 色ムラ補正用データを記憶した色ムラ補正用メモリと、
    輝度ムラ補正用データを記憶した輝度ムラ補正用メモリとをさらに備え、
    前記第１ムラ補正回路は、前記色ムラ補正用メモリに記憶された前記色ムラ補正用データを用いて、前記第１中間画像データに対して色ムラ補正を行い、
    前記第２ムラ補正回路は、前記輝度ムラ補正用メモリに記憶された前記輝度ムラ補正用データを用いて、前記第２中間画像データに対して輝度ムラ補正を行うことを特徴とする、請求項９に記載の表示ムラ補正装置。
11. 前記第１画像データに対してホワイトバランス調整を行うホワイトバランス調整回路をさらに備えた、請求項９に記載の表示ムラ補正装置。
12. ホワイトバランス調整用データを記憶したホワイトバランス調整用メモリをさらに備え、
    前記ホワイトバランス調整回路は、前記ホワイトバランス調整用メモリに記憶された前記ホワイトバランス調整用データを用いて、前記ホワイトバランス調整を行うことを特徴とする、請求項１１に記載の表示ムラ補正装置。
13. 前記第１ムラは高周波ムラであり、前記第２ムラは低周波ムラであることを特徴とする、請求項８に記載の表示ムラ補正装置。
14. 高周波ムラ補正用データを記憶した高周波ムラ補正用メモリと、
    低周波ムラ補正用データを記憶した低周波ムラ補正用メモリとをさらに備え、
    前記第１ムラ補正回路は、前記高周波ムラ補正用メモリに記憶された前記高周波ムラ補正用データを用いて、前記第１中間画像データに対して高周波ムラ補正を行い、
    前記第２ムラ補正回路は、前記低周波ムラ補正用メモリに記憶された前記低周波ムラ補正用データを用いて、前記第２中間画像データに対して低周波ムラ補正を行うことを特徴とする、請求項１３に記載の表示ムラ補正装置。
15. 前記第１液晶パネルと、
    前記第１液晶パネルと重なるように配置された前記第２液晶パネルと、
    前記第１および第２液晶パネルの背面側に配置された前記バックライトと、
    請求項８～１４のいずれかに記載の表示ムラ補正装置とを備えた、液晶表示装置。
16. 前記第１液晶パネルはカラー表示を行い、
    前記第２液晶パネルはグレースケール表示を行うことを特徴とする、請求項１５に記載の液晶表示装置。
17. 前記第２液晶パネルは、前記第１液晶パネルの背面側に配置されていることを特徴とする、請求項１５に記載の液晶表示装置。
18. 前記第１液晶パネルは、前記第２液晶パネルの背面側に配置されていることを特徴とする、請求項１５に記載の液晶表示装置。
19. 前記第１液晶パネルの解像度は、前記第２液晶パネルの解像度よりも高いことを特徴とする、請求項１５に記載の液晶表示装置。

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