JP2023110213A - 回路装置及び表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】色補正等が適正に行われたかをチェックして信頼性の向上等を図れる回路装置等の提供。【解決手段】回路装置１０は、画像データＩＭに対して色補正を行うことで、表示画像データＩＭＤを表示装置１００に出力する色補正回路３０と、表示画像データＩＭＤに対して色補正の逆色補正を行うことで、逆色補正後画像データＩＭＲを出力する逆色補正回路４０と、画像データＩＭと逆色補正後画像データＩＭＲとの比較を行い、比較の結果を、表示画像データＩＭＤのエラー検出情報として出力する比較回路８０を含む。【選択図】 図１

Description

本発明は、回路装置及び表示システム等に関する。

表示装置においては、画像データに対して色補正が行われ、色補正後の表示画像データが表示される場合がある。例えば特許文献１には、バックライトの色味が変化したときに、画像データを、色味の変化をキャンセルする色調に補正する車両用の表示装置が開示されている。

特開２００１－１１７０７１号公報

しかしながら、これまでは、画像データに対して適正な色補正が行われた否かをチェックする手法については提案されていなかった。

本開示の一態様は、画像データに対して色補正を行うことで、表示画像データを表示装置に出力する色補正回路と、前記表示画像データに対して前記色補正の逆色補正を行うことで、逆色補正後画像データを出力する逆色補正回路と、前記画像データと前記逆色補正後画像データとの比較を行い、前記比較の結果を、前記表示画像データのエラー検出情報として出力する比較回路と、を含む回路装置に関係する。

また本開示の他の態様は、入力画像データの歪み補正を行って、画像データを出力する歪み補正回路と、前記画像データに対して色補正を行うことで、表示画像データを表示装置に出力する色補正回路と、前記表示画像データに対して前記色補正の逆色補正を行うことで、逆色補正後画像データを出力する逆色補正回路と、前記逆色補正後画像データに対して、前記歪み補正の逆歪み補正を行うことで、逆歪み補正後画像データを出力する逆歪み補正回路と、前記入力画像データと前記逆歪み補正後画像データとの比較を行い、前記比較の結果を、前記表示画像データのエラー検出情報として出力する比較回路と、を含む回路装置に関係する。

また本開示の他の態様は、上記に記載された回路装置と、前記表示装置と、を含む表示システムに関係する。

本実施形態の回路装置の構成例。 本実施形態の回路装置の詳細な第１構成例。 バックライト、表示パネルの構成例。 光源及び表示エリアの説明図。 画素毎の輝度計算の処理を説明するフローチャート。 色補正の説明図。 逆色補正の説明図。 本実施形態の回路装置の詳細な第２構成例。 本実施形態の回路装置の詳細な第３構成例。 本実施形態の回路装置の詳細な第４構成例。 本実施形態の回路装置の詳細な第５構成例。 本実施形態の表示システムの一例であるヘッドアップディスプレイの構成例。

以下、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが必須構成要件であるとは限らない。

１．回路装置
図１に本実施形態の回路装置１０の構成例を示す。回路装置１０は、色補正回路３０と逆色補正回路４０と比較回路８０を含む。

回路装置１０は、例えば半導体の基板に複数の回路素子が集積された集積回路装置である。表示装置１００は、回路装置１０からの表示画像データＩＭＤに基づいて画像の表示を行う。ヘッドアップディスプレイを例にとれば、表示装置１００は、ユーザーの視界に虚像を表示するための装置である。表示装置１００は例えば表示パネルや表示ドライバー等により構成される。また表示装置１００は、バックライト等の光源装置を含むことができる。また表示装置１００は、例えばヘッドアップディプレイに用いられる表示装置であるが、メーターパネルのディスプレイであるクラスターディスプレイなどの自動車用の他の表示装置であってもよいし、自動車用以外の用途の表示装置であってもよい。

色補正回路３０は画像データＩＭに対して色補正を行い、表示画像データＩＭＤを表示装置１００に出力する。即ち色補正回路３０は、画像データＩＭに対して色補正を行って、色補正後の画像データＩＭを表示画像データＩＭＤとして表示装置１００に出力する。色補正は、例えば画像データＩＭの色調整処理であり、色のレベルを調整する補正処理である。色補正は画像データＩＭの輝度補正又は階調補正と言うこともできる。

例えば表示装置１００での表示画像データＩＭＤの表示の際に調光制御が行われる場合に、色補正回路３０は、この調光制御における調光量に応じた色補正を画像データＩＭに対して行う。調光制御はバックライト等の光源装置の光量を調整する制御である。調光制御は、バックライト等の光源装置の明るさを複数のエリアの各エリア毎に制御するローカルディミングの調光制御であってもよいし、表示画面全体の明るさをグローバルに制御する調光制御であってもよい。そして調光制御においては、光源装置の低消費電力化や、黒色の画素をより黒く見せるために、光源装置の光源の光量を減少させる制御が行われる。この場合に色補正回路３０は、光源の光量を減少させた分だけ、表示装置１００の表示画面において、光源に対応する画素の輝度を上昇させる色補正を行う。例えば色補正回路３０は、表示画像データＩＭＤに基づき表示装置１００に表示される画像が、画像データＩＭの画像と同じ明るさ、色合いの画像になるように、画像データＩＭの各画素値に対する色補正を行って、色補正後の画像データＩＭを表示画像データＩＭＤとして表示装置１００に出力する。なお色補正回路３０が行う色補正は、このような調光制御を補償するための色補正には限定されず、表示装置１００の表示画像の色合い等を調整するための色補正であってもよい。

逆色補正回路４０は逆色補正を行う。具体的には逆色補正回路４０は、表示画像データＩＭＤに対して色補正の逆色補正を行うことで、逆色補正後画像データＩＭＲを出力する。逆色補正は、色補正回路３０が行う色補正の逆の色補正であり、色補正での変換の逆変換である。例えば逆色補正回路４０が行う逆色補正は、色補正後の表示画像データＩＭＤを元の画像データＩＭに戻すための色補正である。例えば調光制御における光源の光量の減少により、表示画像データＩＭＤの各画素の輝度を上昇させる色補正が行われた場合には、逆色補正回路４０は、上昇させた輝度を低下させて元の輝度に戻す逆色補正を行う。或いは逆色補正は、色補正により色合いを変化させた場合に、変化後の色合いを元の色合いに戻す補正であってもよい。逆色補正回路４０が出力する逆色補正後画像データＩＭＲと元の画像データＩＭは完全に一致している必要は無く、所定の誤差範囲内で一致するものであればよい。誤差範囲は例えば丸め誤差等の範囲である。また逆色補正後画像データＩＭＲと元の画像データＩＭの解像度が一致していなくてもよく、例えば逆色補正後画像データＩＭＲの方が低解像度の画像データであってもよい。

比較回路８０は、画像データＩＭと逆色補正後画像データＩＭＲとの比較を行う。そして比較回路８０は、比較の結果を、表示画像データＩＭＤのエラー検出情報として出力する。エラー検出情報は、表示画像データＩＭＤのエラー検出を行うための情報である。例えば比較回路８０は、エラー検出情報としてエラー検出信号やエラー検出データを出力する。例えば比較回路８０はエラー検出情報として、不図示のレジスターへの設定データを出力してもよい。例えば比較回路８０は、画像データＩＭと逆色補正後画像データＩＭＲとの比較処理により、画像データＩＭと逆色補正後画像データＩＭＲの一致度合いを判定する。一致度合いは類似度合いと言うこともできる。例えば比較回路８０は、画像データＩＭと逆色補正後画像データＩＭＲが不一致であると判断された場合には、エラー検出信号を出力する。一方、比較回路８０は、画像データＩＭと逆色補正後画像データＩＭＲが所与の誤差範囲内で一致していると判断された場合には、エラー検出情報を出力しない。具体的には比較回路８０は、画像データＩＭと逆色補正後画像データＩＭＲの一致度合いを示す指標を求める。そして比較回路８０は、求められた指標が所与の閾値を超えたか否かを判定し、閾値を超えた場合には、エラー検出信号又はエラー検出データ等のエラー検出情報を出力する。一方、比較回路８０は、一致度合いを示す指標値が所与の閾値以下である場合には、エラー検出情報を出力しない。

以上のように本実施形態の回路装置１０は、画像データＩＭに対して色補正を行うことで、表示画像データＩＭＤを表示装置１００に出力すると共に、表示画像データＩＭＤに対して色補正の逆色補正を行うことで、逆色補正後画像データＩＭＲを求める。そして元の画像データＩＭと逆色補正後画像データＩＭＲとの比較を行い、比較の結果を、エラー検出情報として出力する。このようにすれば色補正回路３０により適正に色補正が行われたか否かを、比較回路８０からのエラー検出情報によりチェックできるようになる。例えば色補正が、調光制御に応じた色補正である場合には、表示装置１００における調光制御が正しく実行されているかを、適切に確認することが可能になる。これにより回路装置１０の信頼性の向上等を図れるようになる。

なお色補正回路３０、逆色補正回路４０、比較回路８０は、ロジック回路である。これらのロジック回路は、別個の回路として構成されてもよいし、或いは自動配置配線等により一体化された回路として構成されてもよい。或いは、これらのロジック回路の一部又は全部が、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプロセッサーにより実現されてもよい。この場合、各回路の機能が記述されたプログラムや命令セットがメモリーに記憶され、そのプログラムや命令セットをプロセッサーが実行することで、各回路の機能が実現される。

２．第１構成例
図２に本実施形態の回路装置１０の詳細な第１構成例を示す。図２の回路装置１０は図１の構成に加えて、歪み補正回路２０、調光制御回路５０、光源制御回路６０を含んでいる。なお回路装置１０は、図２の第１構成例や後述する他の構成例の構成には限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加したり、一部の構成要素を他の構成要素に置き換えるなどの種々の変形実施が可能である。

回路装置１０の外部には処理装置２００が設けられている。処理装置２００は、例えばＳｏＣ（System on Chip）であり、具体的にはマイクロコンピューター、ＣＰＵ、又はＭＰＵ等である。例えば回路装置１０は、不図示のインターフェース回路を介して処理装置２００と通信接続されている。そして例えば処理装置２００からの入力画像データＩＭＩがインターフェース回路を介して回路装置１０に入力される。

表示装置１００は、表示パネル１１０とバックライト１２０と光源ドライバー１３０-1～１３０-nを含む。ここでｎは２以上の整数である。また表示装置１００は、表示パネル１１０を駆動する不図示の表示ドライバーを含むことができる。表示ドライバーは、回路装置１０からの表示画像データＩＭＤに基づいて表示パネル１１０を駆動して、表示画像を表示パネル１１０に表示させる。表示ドライバーは、表示パネル１１０のデータ線を駆動するデータドライバーや、表示パネル１１０の走査線を駆動する走査ドライバーや、表示コントローラーなどを含むことができる。バックライト１２０には複数の光源ＬＳが設けられている。例えば複数の光源ＬＳがアレイ配置されている。表示装置１００は例えばヘッドアップディプレイやクラスターディスプレイ等に用いられる自動車用の表示装置である。なお以下ではヘッドアップディプレイを、適宜、ＨＵＤと記載する。

図３は、バックライト１２０及び表示パネル１１０の構成例である。図３において、方向Ｄ１は表示パネル１１０の水平走査方向であり、方向Ｄ２は表示パネル１１０の垂直走査方向である。方向Ｄ３は、方向Ｄ１及びＤ２に直交する方向であり、表示パネル１１０を平面視する方向である。バックライト１２０は、表示パネル１１０の方向Ｄ３側に設けられており、表示パネル１１０への方向である方向Ｄ３の反対方向に向けて、照明光を出射する。

バックライト１２０は複数の光源ＬＳを含む。図３には、８×５個の光源ＬＳが２次元アレイ状に配置された例を図示している。即ち、方向Ｄ１に沿って８個の光源ＬＳが並び、方向Ｄ２に沿って５個の光源ＬＳが並ぶ。なお適切なローカルディミングのためには例えば１００個以上の光源ＬＳをバックライト１２０に設けることが望ましい。光源ＬＳは、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。なお光源ＬＳはＬＥＤに限定されず、独立に光量が制御され且つ点光源に近い光源であればよい。点光源に近い光源とは、光源ＬＳの発光部の大きさが、その光源ＬＳに対応したエリアＡＲよりも十分に小さい光源ということである。また光源ＬＳの配置としては、正方配置、六方配置などの種々の配置形態が考えられる。

表示パネル１１０は画素アレイを有し、その画素アレイにおいて表示画像が表示されるエリアを表示エリアとする。表示エリアは複数のエリアＡＲに分割される。各エリアＡＲには各光源ＬＳが対応して配置される。即ち、１つのエリアＡＲに１つの光源ＬＳが対応している。例えば表示パネル１１０を平面視したとき、エリアＡＲの中心に光源ＬＳが配置される。但し、光源ＬＳの配置位置はこれに限定されない。図３では、８×５個の光源ＬＳに対応して、表示エリアが８×５個のエリアＡＲに分割される。なお、エリアＡＲは回路装置１０における処理に用いられるものであり、表示パネル１１０に実際に表示される表示画像においてエリアＡＲの境界があるわけではない。表示パネル１１０は、表示画像に応じて各画素の透過率が制御され、その各画素がバックライト１２０の照明光を透過することによって表示画像を表示するようなパネルである。例えば表示パネル１１０は液晶表示パネルである。

このように、表示パネル１１０の表示エリアを、各エリアＡＲに各光源ＬＳが配置されるような複数のエリアに分割したときに、表示パネル１１０を照明する光源ＬＳは、光源ＬＳから離れるほど光強度が小さくなるような光強度分布を有する。このため、エリアＡＲの中央よりも周辺部において光強度が小さくなる。この光源ＬＳの光強度分布をＰＳＦと呼ぶ。図４にＰＳＦの光強度分布の例を示す。図４では光強度分布をグラデーションで示しており、白いほど光強度分布の係数が大きい。図４では、ＰＳＦのサイズは３×３個のエリアＡＲ１～ＡＲ９に対応しており、ＰＳＦの中心が光源の位置に配置されている。

図２に示すように回路装置１０は歪み補正回路２０を含む。歪み補正回路２０は、入力画像データＩＭＩの歪み補正を行って、画像データＩＭを出力する。そして色補正回路３０は、歪み補正回路２０からの画像データＩＭに対して色補正を行う。入力画像データＩＭＩは例えば不図示のインターフェース回路を介して処理装置２００から入力される。

具体的には、歪み補正回路２０は、入力画像データＩＭＩにおける画素座標と、画像データＩＭにおける画素座標との間の座標変換を用いて、入力画像データＩＭＩに対して歪み補正を行い、その結果を、画像データＩＭとして出力する。歪み補正とは、表示パネル１１０に表示された画像が投影されるときの画像歪みと逆の画像歪みを画像に施すことであり、歪みが無い又は低減されたＨＵＤ表示にするための画像補正である。投影による画像歪みは、ＨＵＤにおけるスクリーンの曲面による画像歪み、ＨＵＤ光学系による画像歪み、又はそれら両方を含む。例えばＨＵＤは、透明スクリーンに画像を投影することで、又は透明表示パネルに画像を表示させることで、画像をユーザーに提示する。このとき、透明スクリーン又は透明表示パネルの湾曲等に合わせて画像を変形させることで、ユーザーには歪みの無い画像として見える。歪み補正回路２０は、このような画像の変形処理を、歪み補正として行う。

例えば歪み補正回路２０は、リバースマッピング又はフォワードマッピングの処理を行う。リバースマッピングは、リバースワープとも呼ばれ、出力画像データである画像データＩＭにおける画素座標を、それに対応した参照座標に座標変換し、その参照座標における入力画像データＩＭＩの画素データから画像データＩＭの画素データを求めるマッピング処理である。フォワードマッピングは、フォワードワープとも呼ばれ、入力画像データＩＭＩにおける画素座標を、それに対応した移動先座標に座標変換し、画素座標における入力画像データＩＭＩの画素データから、移動先座標における画像データＩＭの画素データを求めるマッピング処理である。リバースマッピング及びフォワードマッピングにおける座標変換は、マップデータとも呼ばれるマッピングパラメーターにより定義される。マッピングパラメーターは、入力画像上の座標と、出力画像上の座標を対応付けたテーブル、入力画像上の座標と出力画像上の座標との間の移動量を示すテーブル、又は入力画像上の座標と出力画像上の座標を対応付ける多項式の係数等である。

調光制御回路５０は、画像データＩＭに基づいて光源の調光制御を行う。具体的には調光制御回路５０は、複数の光源を有するバックライト１２０の調光制御を行い、例えばローカルディミングと呼ばれる調光制御を実現する。例えば調光制御回路５０が画像データＩＭに基づいて調光量の情報を求める演算処理を行う。ここでの調光量の情報は、調光制御により光源を光らせる輝度を指定するための情報である。光源制御回路６０は、調光制御回路５０からの調光量の情報に基づいて、表示装置１００の光源ドライバー１３０-1～１３０-nの制御処理や指示処理を行う。そしてＬＥＤドライバーである光源ドライバー１３０-1～１３０-nが、バックライト１２０の光源ＬＳを調光量の情報に基づき駆動することで、バックライト１２０の調光制御が実現される。例えば表示パネル１１０の表示エリアを分割した複数のエリアの各エリア毎の調光制御が行われるローカルディミングが実現される。

なお光源制御回路６０と光源ドライバー１３０-1～１３０-nとの間に、光源ドライバー１３０-1～１３０-nの機種に依存した通信プロトコルの違い吸収するためのＭＣＵ等の処理装置を設けてもよい。この場合には、このＭＣＵ等の処理装置を経由して、光源制御回路６０により光源ドライバー１３０-1～１３０-nが制御されることになる。

調光制御回路５０は、輝度解析回路５２と調光量演算回路５４を含む。輝度解析回路５２は、画像データＩＭの輝度解析を行う。そして調光量演算回路５４は、輝度解析の結果に基づいて各光源の調光量を演算する。具体的には輝度解析回路５２は、画像データＩＭに基づいて、表示エリアの複数のエリアの各エリア毎に、各エリアにおいて輝度が最大輝度となる画素をサーチする。そして、サーチされた最大輝度の色を表示できるように、光源毎の輝度分布を決定する。そして調光量演算回路５４は、決定された光源の輝度分布と、光源の拡散係数情報と基づいて、各画素毎に輝度を再計算する演算処理を行って、画素毎のバックライト１２０の輝度値に対応する調光量を演算する。拡散係数情報は、例えば後述の図１２の拡散板１１５の拡散係数パラメーターの情報である。また調光量演算回路５４からの調光量の情報が、光源制御回路６０を介して光源ドライバー１３０-1～１３０-nに送られ、光源ドライバー１３０-1～１３０-nが、複数のエリアの各エリアの光源を、調光量に応じて発光させる駆動を行うことで、ローカルディミングが実現される。

一方、色補正回路３０は、調光制御回路５０での調光制御に応じた色補正を行って、表示画像データＩＭＤを表示装置１００に出力する。例えば表示画像データＩＭＤは不図示のインターフェース回路を介して表示装置１００に出力される。例えば色補正回路３０は、調光量演算回路５４からの調光量の情報に基づいて、バックライト１２０の調光制御に応じた色補正を行う。例えば、光源に対応するエリアにおいて光源の光量を減少させる調光制御が行われた場合には、色補正回路３０は、当該エリアの光源の光量を減少させた分だけ、当該エリアでの画素の輝度を上昇させる色補正を行って、色補正後の表示画像データＩＭＤを表示装置１００に出力する。これにより、当該エリアでの光源の光量を減少できる共に、元の画像データＩＭに対応する画像を、色補正された表示画像データＩＭＤに基づき当該エリアに表示できるようになり、ローカルディミングを実現できる。この結果、バックライト１２０の低消費電力化や、黒色の画素をより黒く見せる画像表示などが可能になる。

そして逆色補正回路４０は、色補正後の表示画像データＩＭＤに対して色補正の逆色補正を行うことで、逆色補正後画像データＩＭＲを出力する。例えば逆色補正回路４０は、表示画像データＩＭＤと調光量演算回路５４での調光量の情報とに基づいて、色補正後の表示画像データＩＭＤを、色補正前の画像データＩＭに戻すための逆色補正を行う。例えば光源に対応するエリアにおいて光源の光量を減少させる調光制御が行われて、当該エリアでの画素の輝度を上昇させる色補正が行われた場合には、逆色補正回路４０は、当該エリアでの画素の輝度を減少させて元に戻すための逆色補正を行って、逆色補正後画像データＩＭＲを出力する。

比較回路８０は、元の画像データＩＭと、逆色補正回路４０からの逆色補正後画像データＩＭＲとの比較を行い、比較の結果を、表示画像データＩＭＤのエラー検出情報であるエラー検出信号ＥＲＲとして出力する。例えば画像データＩＭと逆色補正後画像データＩＭＲとが、所定の誤差範囲内で一致していると判断される場合は、エラー検出信号ＥＲＲを非アクティブとし、所定の誤差範囲を超えて不一致と判断される場合には、エラー検出信号ＥＲＲをアクティブにする。具体的には比較回路８０は、画像データＩＭと逆色補正後画像データＩＭＲの一致度合いを示す指標を求め、求められた指標が所与の閾値以下であれば、エラー検出信号ＥＲＲを非アクティブとし、指標が閾値を超えた場合には、エラー検出信号ＥＲＲをアクティブにする。そして、このようにエラーが検出されてエラー検出信号ＥＲＲがアクティブになると、回路装置１０又は処理装置２００により、表示装置１００への表示画像データＩＭＤの供給を停止する制御や、バックライト１２０を消灯する制御が行われる。これにより、例えば色補正回路３０や調光制御回路５０等において故障等により不具合が発生した場合に、表示装置１００に不適切な画像が表示されたり、不適切な調光制御が行われてしまうのを防止できるようになる。

以上のように本実施形態では、液晶表示パネルなどの表示パネル１１０において、バックライト制御を行った場合に、バックライト１２０の光量が変わっても、表示される画素の色を同じにするため、表示画像データＩＭＤに対して、バックライト調整量を考慮した色調整である色補正を行う。そして、表示画像データＩＭＤに対して逆色補正を行って、表示画像データＩＭＤと逆色補正後画像データＩＭＲを比較することで、色補正における色調整量が正しいことをチェックしている。例えば従来は、バックライト制御、特にローカルディミングと呼ばれる、表示エリアの各エリア毎の独立した調光制御は、主に家庭用テレビにおいてコントラストを向上させるために用いられてきた。このため、自動車のシステムにおいて要求される安全機能については不要であった。例えば従来は、自動車のシステムにおいて、バックライト制御と、バックライト調整量を考慮した色補正を行っていなかったため、色補正後の画像データの妥当性を、安全性の観点でチェックするという要求が存在しなかった。

この点、本実施形態では、ローカルディミングによる色補正後の画像と、ＬＥＤ等の光源の調整量が正しいことを確認するために、色補正後の画像と、調整後の光源の輝度と、光源の拡散係数の情報から、元画像を再生成し、再生成した画像と、入力画像を比較する手法を採用している。これによりローカルディミングの調光制御が正しく実行されていることを確認できるようになる。即ち色の補正量と光源の調整量とが一致していること、即ち人間の視覚から見て、同じ色が見えるということを確認できるようになる。

なお色補正回路３０、逆色補正回路４０、比較回路８０、歪み補正回路２０、調光制御回路５０、光源制御回路６０は、ロジック回路であり、これらのロジック回路は、別個の回路として構成されてもよいし、或いは自動配置配線等により一体化された回路として構成されてもよい。或いは、これらのロジック回路の一部又は全部がＤＳＰ等のプロセッサーにより実現されてもよい。これらのことは後述する他の構成例においても同様である。

次に本実施形態の具体的な処理例について説明する。図５は画素毎の輝度計算の処理例を説明するフローチャートである。まず、各光源のエリア毎に、輝度が最大輝度である画素をサーチする（ステップＳ１）。例えば図３、図４で説明した、各光源に対応する各エリアにおいて、画像データＩＭに基づいて、そのエリアに存在する画素の輝度を探索し、そのエリアにおいて輝度が最大輝度となる画素を見つける。そして、その最大輝度の画素の色を表示できるように、各光源毎の輝度分布を決定する（ステップＳ２）。例えば輝度範囲が０～１００であり、対象となるエリアにおいて、最大輝度の画素の輝度が５０であったとする。この場合には、最大輝度である５０の輝度の画素が、例えば輝度範囲の上限である１００の輝度の色で表示できるように、光源の輝度分布を決定する。最大輝度の画素の輝度が、輝度範囲の上限の輝度であれば、それ以外の画素の輝度が、輝度範囲である０～１００内に入ることが保証されるようになる。そして表示パネル１１０の画素毎に、拡散係数情報に基づいて輝度を再計算する（ステップＳ３）。これにより画素毎のバックライト１２０の輝度の値が求まる。

例えば後述の図１２に示すように、表示装置１００には光源からの光を拡散して一様な輝度分布にするための拡散板１１５が、例えばバックライト１２０と表示パネル１１０の間に設けられている。拡散板１１５は拡散シートとも呼ばれる。例えば図４に示すように光源の光強度分布ＰＳＦは光源から離れるほど光強度が小さくなる強度分布になっているが、拡散板１１５を設けて光源からの光を拡散することで、輝度ムラを低減でき、均一な面光源の実現が可能になる。ここで光拡散の方式としては直下型、サイドライト方式、エッジライト方式などがある。そして図５のステップＳ３では、図４の光源の光強度分布ＰＳＦに加えて、拡散板１１５による光源からの光の拡散も反映させて、表示パネル１１０の画素毎の輝度を再計算して、画素毎のバックライト１２０の輝度の値が求めている。一例としては、対象となる画素について、その画素の周囲の例えば４×４個のＬＥＤの光源からの光の強度を、図４の光強度分布ＰＳＦと拡散板１１５の拡散係数情報とに基づいて求めることで、輝度を再計算して、画素毎のバックライト１２０の輝度の値を求める。このようにすることで、複数の光源を有するバックライト１２０と拡散板１１５を有する表示装置１００において、画素毎のバックライト１２０の輝度の値を適正に求めることが可能になる。

図６は色補正の処理例の説明図である。まず図５で説明したように対象画素のバックライト１２０の輝度Ｂを求める。また回路装置１０の不図示の記憶回路に、輝度－係数のテーブルを記憶しておき、このテーブルを用いて、バックライト１２０の輝度Ｂから係数Ｋを計算する。図６の輝度－係数のテーブルは、輝度Ｂが低くなるほど係数Ｋが大きくなるようなテーブルになっている。なおこのような輝度－係数のテーブルを用いるのではなく、所定の計算式に基づいて輝度Ｂから係数Ｋを求めてもよい。また図６の輝度－係数のテーブルは１次の特性になっているが、これには限定されず、光の明るさに対する人間の目の特性に応じた適切な特性にすればよい。また輝度－係数のテーブルの２つの出力値を、１次補間やスプライン補間などで補間して係数Ｋを求めてもよい。そして、このようにして求められた係数Ｋと、対象画素の色Ｃのレベルとの乗算処理を行って、表示装置１００に出力する色のレベルを求める。即ちバックライト１２０の輝度Ｂが低い画素に対して、画像データの色のレベルを上昇させる処理が行われる。このようにすることで色補正回路３０は、画像データＩＭから表示画像データＩＭＤを求めて表示装置１００に出力できるようになる。図６の輝度－係数のテーブルでは、バックライト１２０の輝度Ｂが低くなるほど係数Ｋが大きくなるため、対象画素についてのバックライト１２０の輝度が低くなるほど、対象画素の色のレベルが高くなり、調光制御を実現できるようになる。

図７は逆色補正の処理例の説明図である。まず対象画素のバックライト１２０の輝度Ｂと、輝度－係数のテーブルとに基づいて、係数Ｋを計算する。図６の輝度－係数のテーブルでは、バックライト１２０の輝度Ｂが低くなるにつれて係数Ｋが大きくなる特性となっていたが、図７では、図６とは逆に、輝度Ｂが低くなるにつれて係数Ｋが小さくなる特性となっている。このような特性のテーブルを用いることで、図６の色補正の逆色補正を実現することが可能になる。そして、このようにして求められた係数Ｋと、出力画素の色ＣＱのレベルとの乗算処理を行って、元画像の色のレベルを求める。即ち、色補正では、バックライト１２０の輝度Ｂが低い画素に対して画像データの色のレベルを上昇させる処理が行われているのに対して、逆色補正では、バックライト１２０の輝度Ｂが低い画素に対して画像データの色のレベルを低下させる処理が行われる。このようにすることで逆色補正回路４０は、表示画像データＩＭＤから、元の画像データＩＭに対応する逆色補正後画像データＩＭＲを求めて、比較回路８０に出力できるようになる。即ち図７の輝度－係数のテーブルでは、バックライト１２０の輝度が低くなるほど係数Ｋが低くなるため、図６の色補正の逆変換である逆色補正を表示画像データＩＭＤに対して行って、元の画像データＩＭに対応する逆色補正後画像データＩＭＲを求めることが可能になる。そして比較回路８０が、逆色補正後画像データＩＭＲと元の画像データＩＭとの比較を行うことで、色補正回路３０の色補正や調光制御回路５０での調光制御に不具合が発生しているか否かを検出できるようになる。

なお図７のような輝度－係数のテーブルを用いるのではなく、所定の計算式に基づいて輝度Ｂから係数Ｋを求めてもよい。また輝度－係数のテーブルの２つの出力値を、１次補間やスプライン補間などで補間して係数Ｋを求めてもよい。また図６、図７では色補正用のテーブルと逆色補正用のテーブルを別個に設けているが、図６の色補正用のテーブルを用いて、係数Ｋを計算し、出力画素の色ＣＱに対して係数Ｋの除算処理を行うことで、元画像の色のレベルを求めるようにしてもよい。

以上のように本実施形態では、色補正回路３０は、表示画像データＩＭＤと光源を用いて画像表示する表示装置１００の光源の輝度に応じた色補正を、画像データＩＭに対して行う。そして逆色補正回路４０は、表示装置１００の光源の輝度に応じた逆色補正を、表示画像データＩＭＤに対して行う。

このようにすれば、表示装置１００の光源の輝度が制御される調光制御が行われた場合に、調光制御による光源の輝度に応じた色補正が画像データＩＭに対して行われて、色補正後の表示画像データＩＭＤが表示装置１００に出力されるようになる。また光源の輝度に応じた逆色補正が表示画像データＩＭＤに対して行われることで、元の画像データＩＭに対応する逆色補正後画像データＩＭＲを比較回路８０に出力できるようになる。これにより、元の画像データＩＭと逆色補正後画像データＩＭＲを比較することで、色補正や、光源の輝度を制御する調光制御が正しく行われたかをチェックすることが可能になる。

具体的には図２に示すように、表示装置１００は、表示パネル１１０と、複数の光源を有するバックライト１２０を含む。また図３、図４で説明したように、表示パネル１１０の複数のエリアの各エリアに対応して、複数の光源の各光源が設けられる。そして色補正回路３０は、各光源の輝度に応じた色補正を画像データＩＭに対して行い、逆色補正回路４０は、各光源の輝度に応じた逆色補正を表示画像データＩＭＤに対して行う。

このようにすれば、バックライト１２０の複数の光源の輝度が制御される調光制御が行われた場合に、調光制御による複数の光源の各光源の輝度に応じた色補正が、画像データＩＭにおいて、各光源からの光が照射される各画素に対して行われて、色補正後の表示画像データＩＭＤが表示装置１００に出力されるようになる。またバックライト１２０の複数の光源の各光源の輝度に応じた逆色補正が、表示画像データＩＭＤにおいて、各光源からの光が照射される各画素に対して行わることで、元の画像データＩＭに対応する逆色補正後画像データＩＭＲを比較回路８０に出力できるようになる。これにより、元の画像データＩＭと逆色補正後画像データＩＭＲを比較することで、色補正や、バックライト１２０の調光制御が正しく行われたかをチェックすることが可能になる。

例えば表示装置１００は、バックライト１２０の光源からの光が表示パネル１１０に出射され、回路装置１０からの表示画像データＩＭＤに基づき表示パネル１１０が表示駆動されることで、画像を表示する。図１２のヘッドアップディプレイ１９０を例にとれば、表示パネル１１０の表示画像がフロントガラスである透明スクリーン１６０に投影されることで、ユーザーに対して表示画像に対応する虚像が表示される。また調光制御回路５０は、画像データＩＭに基づいてバックライト１２０の光源の輝度を制御する調光制御を行う。

そして色補正回路３０は、図６で説明したようにバックライト１２０の光源の輝度に応じた色補正を行う。例えば色補正回路３０は、調光制御による光源の輝度が低いほど、表示画像データＩＭＤの各画素の色のレベルを上昇させる色補正を行う。即ち、調光制御により光源の輝度が低くなった画素については、画素の色の輝度を上昇させる色補正を行う。これによりローカルディミングが実現される。

一方、逆色補正回路４０は、図７で説明したようにバックライト１２０の光源の輝度に応じた逆色補正を行う。例えば逆色補正回路４０は、調光制御による光源の輝度が低いほど、逆色補正後画像データＩＭＲの各画素の色のレベルを低下させる逆色補正を行う。即ち、色補正により色の輝度が上昇した画素については、色の輝度を低下させる逆色補正を行うことで、元の画像データＩＭを復元した逆色補正後画像データＩＭＲを生成する。これにより、画像データＩＭと逆色補正後画像データＩＭＲを比較回路８０により比較することで、色補正や調光制御が正しく行われたかをチェックできるようになる。

また図２に示すように回路装置１０は、画像データＩＭの輝度解析を行う輝度解析回路５２と、輝度解析の結果に基づいて各光源の調光量を演算する調光量演算回路５４を含む。そして色補正回路３０は、調光量演算回路５４での調光量の演算結果に基づいて、色補正を行い、逆色補正回路４０は、調光量演算回路５４での調光量の演算結果に基づいて、逆色補正を行う。このようにすれば、画像データＩＭの輝度解析の結果に基づいて、バックライト１２０の複数の光源の各光源の調光量が演算され、演算された調光量に基づいて、バックライト１２０の調光制御が行われるようになる。そして、このようにして演算された調光量に基づいて、色補正が行われることで、バックライト１２０の調光制御に応じた色補正を行って、色補正後の表示画像データＩＭＤを表示装置１００に出力できるようになる。また、演算された調光量に応じて、色補正後の表示画像データＩＭＤに対して逆色補正が行われることで、色補正前の画像データＩＭに対応する逆色補正後画像データＩＭＲを生成して、比較回路８０により画像データＩＭと比較できるようになる。

また調光量演算回路５４は、バックライト１２０の拡散係数情報と、輝度解析の結果とに基づいて、各光源の調光量を演算する。例えば図１２に示すようにバックライト１２０に対して拡散板１１５が設けられ、バックライト１２０の光源の光の拡散が行われる場合に、拡散板１１５による光源の光の拡散係数情報と、画像データＩＭの輝度解析の結果に基づいて、各光源の調光量が演算される。このようにすれば、バックライト１２０の光源の光を拡散して輝度ムラの低減が行われた場合に、光源の光の拡散を反映させた調光制御や色補正が可能になる。

また本実施形態の回路装置１０は、入力画像データＩＭＩの歪み補正を行って、画像データＩＭを出力する歪み補正回路２０を含む。このようにすれば、歪み補正回路２０による歪み補正後の画像データＩＭに基づいて、色補正を行ったり、調光制御を行うことが可能になる。従って、画像表示に対して歪み補正が必要な表示装置１００においても、適正な色補正や調光制御を実現することが可能になる。具体的には、例えば図１２のように、表示装置１００の表示画像の投影面である透明スクリーン１６０が湾曲していた場合にも、この湾曲に応じた歪み補正が行われることで、歪みのない画像をユーザーに表示できると共に、適正な色補正や調光制御を実現できるようになる。

３．第２構成例
図８に本実施形態の回路装置１０の詳細な第２構成例を示す。第２構成例では図２の構成に加えて、逆歪み補正回路７０やラインバッファー２２、７２、８２が設けられている。例えば図２では、比較回路８０は、歪み補正後の画像データＩＭと逆色補正後画像データＩＭＲとの比較を行っていた。これに対して図８では、比較回路８０は、歪み補正前の入力画像データＩＭＩと、逆色補正後画像データＩＭＲを逆歪み補正した逆歪み補正後画像データＩＭＲＲとの比較を行って、一致しなかった場合にエラー検出信号ＥＲＲを出力する。入力画像データＩＭＩは、例えば回路装置１０の外部の処理装置２００等から入力される画像データである。

例えば歪み補正回路２０は、被投影体の表面形状に合わせて画像をマッピングするマッピング処理を、歪み補正処理として行う。このマッピング処理は、被投影体に投影された画像がユーザーから見て歪んでいない状態となるように画像を変形する処理である。一方、逆歪み補正回路７０は、歪み補正回路２０が行うマッピング処理の逆変換に対応する逆マッピング処理を、逆歪み補正処理として行う。この逆マッピング処理は、被投影体に合わせて変形された画像を、変形前の画像に戻す変換である。被投影体は、回路装置１０が生成した表示画像が投影又は表示される物体である。車載のヘッドアップディスプレイの場合には被投影体は自動車のフロントガラス等である。マッピング処理は、マップデータとも呼ばれるマッピングパラメーターに基づいて画像の画素位置を座標変換する処理である。マッピング処理は、座標変換に伴う処理として、画素値の補間処理等を含むことができる。マッピング処理としてはフォワードマッピングとリバースマッピングがある。マッピングパラメーターは、被投影体の反射面の形状に対応した座標変換を示すパラメーターであり、マッピング処理前の画像の画素位置とマッピング処理後の画像の画素位置との間を対応付けるデーブルデータなどである。歪み補正回路２０が行うマッピング処理や逆歪み補正回路７０が行う逆マッピング処理は、このマッピングパラメーターを用いて実現できる。また歪み補正回路２０の前段にはラインバッファー２２が設けられ、歪み補正回路２０は、ラインバッファー２２に一時記憶されて蓄積された入力画像データＩＭＩを用いて歪み補正を行う。また逆歪み補正回路７０の前段にもラインバッファー７２が設けられ、逆歪み補正回路７０は、ラインバッファー７２に一時記憶されて蓄積された逆色補正後画像データＩＭＲを用いて逆歪み補正を行う。同様に比較回路８０の前段にもラインバッファー８２が設けられている。ラインバッファー２２、７２、８２は、例えば所定ライン数の走査線分の画像データを一時記憶する。

このように図８の回路装置１０は、入力画像データＩＭＩの歪み補正を行って、画像データＩＭを出力する歪み補正回路２０と、画像データＩＭに対して色補正を行うことで、表示画像データＩＭＤを表示装置１００に出力する色補正回路３０と、表示画像データＩＭＤに対して色補正の逆色補正を行うことで、逆色補正後画像データＩＭＲを出力する逆色補正回路４０を含む。そして回路装置１０は、更に、逆色補正後画像データＩＭＲに対して、歪み補正の逆歪み補正を行うことで、逆歪み補正後画像データＩＭＲＲを出力する逆歪み補正回路７０と、入力画像データＩＭＩと逆歪み補正後画像データＩＭＲＲとの比較を行い、比較の結果を、表示画像データＩＭＤのエラー検出情報として出力する比較回路８０を含む。このようにすれば、色補正回路３０での色補正が適正に行われたか否かだけではなく、歪み補正回路２０での歪み補正についても適正に行われたか否かを、比較回路８０により検出できるようになる。また調光制御回路５０での調光制御が適正に行われたか否かも検出可能になる。従って、回路装置１０の信頼性の向上等を図れるようになる。

４．第３構成例
図９に本実施形態の回路装置１０の詳細な第３構成例を示す。第３構成例では図８の構成に加えて、ラインバッファー３２が色補正回路３０の前段に設けられている。即ち図９の回路装置１０は、画像データＩＭを一時記憶するラインバッファー３２を含む。例えば歪み補正回路２０からの歪み補正後の画像データＩＭがラインバッファー３２に一時記憶されて蓄積される。そして色補正回路３０は、ラインバッファー３２に一時記憶された画像データＩＭに対して色補正を行う。このようにすれば、輝度解析回路５２での輝度解析と調光量演算回路５４での調光量の演算処理の完了を待って、色補正回路３０がラインバッファー３２に一時記憶された画像データＩＭに対する色補正を行って、表示画像データＩＭＤを表示装置１００に出力できるようになる。

即ち画像データＩＭに対する輝度解析や、輝度解析の結果に基づく調光量の演算処理には、所定の処理時間を要する。従って、調光量演算回路５４の調光量の演算結果に基づく調光制御が行われる前に、その調光制御に対応する表示画像データＩＭＤが色補正回路３０から表示装置１００に出力されてしまうと、表示装置１００での画像表示に問題が発生してしまう。この場合に入力画像データＩＭＩに対応する画像データＩＭに対して、色補正と輝度解析及び調光量の演算を行って、例えば１フレーム遅らせて表示画像データＩＭＤを出力する手法も考えられるが、この手法では動画表示の品質等が劣化するおそれがある。そこで図９では、ラインバッファー３２が、数十ラインというような所定ライン数の走査線分の画像データＩＭを一時記憶し、その所定ライン数に対応する処理時間で、輝度解析回路５２と調光量演算回路５４が輝度解析と調光量の演算処理を完了するようにする。そして色補正回路３０は、この処理時間を待って、ラインバッファー３２に蓄積される画像データＩＭに対して色補正を行い、色補正後の表示画像データＩＭＤを表示装置１００に出力する。このようにすれば、輝度解析と調光量の演算処理の完了後に、調光量の演算結果に基づく色補正が行われた表示画像データＩＭＤを表示装置１００に出力して、調光量の演算結果に基づく調光制御を行うことが可能になる。従って、適正な色補正が行われた表示画像データＩＭＤに基づく表示画像を、適正な調光制御を行って表示できるようになる。

５．第４構成例
図１０に本実施形態の回路装置１０の詳細な第４構成例を示す。第４構成例では図８の構成に加えて歪み補正回路２４が更に設けられている。歪み補正回路２４は、入力画像データＩＭＩに対して歪み補正を行い、歪み補正後の画像データを輝度解析回路５２に出力する。このように、入力画像データＩＭＩに対して歪み補正を行う歪み補正回路２４を、歪み補正回路２０とは別個に設けることで、図９のようなラインバッファー３２を設けなくても、調光量の演算の完了後に表示画像データＩＭＤを表示装置１００に出力できるようになる。即ち図９のラインバッファー３２の機能と同様の機能を実現できるようになる。

ここで歪み補正回路２４からの画像データの出力は、画面左上の画素から水平走査しながら画面右下の画素というような順番ではなく、順不同に出力される。一方、輝度解析回路５２は、図５で説明したように各光源のエリア毎に輝度解析を行う。従って、歪み補正回路２４から画素データが順不同で出力されたとしても、輝度解析回路５２は、その画素データの座標が、図３で説明した複数のエリアのどのエリアに位置するかを判断して、各エリアでの輝度解析を実行できるようになる。これにより、輝度解析や調光量の演算を早く完了させることができ、図９のラインバッファー３２を設けなくても、調光量の演算の完了後に表示画像データＩＭＤを表示装置１００に出力できるようになる。

６．第５構成例
図１１に本実施形態の回路装置１０の詳細な第５構成例を示す。第５構成例では、調光量演算回路５４は、外光を検出する照度センサー５６からの検出情報に基づいて、調光量を演算する。また逆色補正回路４０は、照度センサー５６からの検出情報に基づいて逆色補正を行う。このようにすれば、照度センサー５６による外光の明暗の検出情報に基づき演算された調光量により、調光制御を行うことが可能になる。そして照度センサー５６の検出情報を反映した調光制御が行われ、この調光制御に応じた色補正が行われた場合に、逆色補正回路４０が、照度センサー５６からの検出情報に基づく逆色補正を行うことで、元の画像データＩＭに対応する逆色補正後画像データを適切に生成できるようになる。

例えばＨＵＤでは、夜になったり、車がトンネルに入った場合に、バックライト１２０を暗くする調光制御を行うことが望ましい。一方、昼間になったり、太陽等の光が強くなった場合に、バックライト１２０を明るくする調光制御を行うことが望ましい。このために照度センサー５６を設けて、環境の明暗を検出し、照度センサー５６の検出情報に基づいて、調光量演算回路５４が調光量を演算する。これにより照度センサー５６の検出情報を反映させた調光制御が行われ、色補正回路３０は、このように照度センサー５６の検出情報を反映させた調光制御に応じた色補正を行うことになる。そして逆色補正回路４０は、通常のローカルディミングの調光制御のみならず、照度センサー５６からの検出情報に基づく調光制御も反映させた逆色補正を行う。これにより、元の画像データＩＭに対応した逆色補正後画像データＩＭＲが復元されて、比較回路８０は、画像データＩＭと逆色補正後画像データＩＭＲを比較して、不一致の場合にエラー検出情報を出力できるようになる。

なお以上では本実施形態の第１構成例～第５構成例を説明したが、本実施形態はこれに限定されず、第１構成例～第５構成例の少なくとも２つの構成例を組み合わせた構成などの種々の変形実施が可能である。

７．表示システム
図１２に本実施形態の表示システムの一例として、ヘッドアップディプレイ１９０の構成例を示す。本実施形態の表示システムであるヘッドアップディプレイ１９０は、本実施形態の回路装置１０と表示装置１００を含む。表示装置１００は、回路装置１０からの表示画像データＩＭＤに基づいて表示画像を表示する。ヘッドアップディプレイ１９０の表示システムの場合には表示装置１００は表示画像を投影することで、虚像をユーザーに表示する。例えば表示装置１００は、表示パネル１１０とバックライト１２０を含む。また表示装置１００は、表示パネル１１０を駆動する表示ドライバー１４０や、表示パネル１１０とバックライト１２０の間に設けられる拡散板１１５を含むことができる。また表示装置１００は、投影画像の投影光を反射するミラー１５０などの投影光学系を含むことができる。

表示ドライバー１４０は、回路装置１０からの表示画像データＩＭＤに基づいて、表示パネル１１０のデータ線や走査線を駆動して画像を表示させる。バックライト１２０が出射する光は拡散板１１５、表示パネル１１０を透過し、ミラー１５０によって透明スクリーン１６０の方向へ反射される。透明スクリーン１６０は例えば自動車のフロントガラスである。透明スクリーン１６０の反射面は例えば凹面になっており、ユーザーから見て投影画像は虚像となる。即ち、ユーザーから見て投影画像は透明スクリーン１６０よりも遠くに結像しているように見える。これにより背景内に投影画像を表示できる。

なお本実施形態の表示システムは図１２の構成には限定されず、種々の変形実施が可能である。例えば表示パネル１１０として液晶表示パネル以外の表示パネルを用いてもよいし、拡散板１１５や投影光学系の配置構成も種々の変形実施が可能である。また本実施形態の表示システムは、図１２のようなヘッドアップディプレイ１９０には限定されず、クラスターディスプレイなどの自動車用の他の表示ステムであってもよいし、自動車用以外の表示システムであってもよい。

以上に説明したように、本実施形態の回路装置は、画像データに対して色補正を行うことで、表示画像データを表示装置に出力する色補正回路と、表示画像データに対して色補正の逆色補正を行うことで、逆色補正後画像データを出力する逆色補正回路と、画像データと逆色補正後画像データとの比較を行い、比較の結果を、表示画像データのエラー検出情報として出力する比較回路を含む。

本実施形態によれば、画像データに対して色補正を行うことで、色補正後の表示画像データを表示装置に出力すると共に、表示画像データに対して色補正の逆色補正を行うことで、逆色補正後画像データを求める。そして画像データと逆色補正後画像データとの比較を行い、比較の結果を、エラー検出情報として出力する。このようにすれば色補正回路により適正に色補正が行われたか否かを、比較回路からのエラー検出情報によりチェックできるようになり、回路装置の信頼性の向上等を図れるようになる。

また本実施形態では、色補正回路は、表示画像データと光源を用いて画像表示する表示装置の光源の輝度に応じた色補正を画像データに対して行い、逆色補正回路は、光源の輝度に応じた逆色補正を、表示画像データに対して行ってもよい。

このようにすれば、画像データと逆色補正後画像データを比較することで、色補正や、光源の輝度を制御する調光制御が正しく行われたかをチェックすることが可能になる。

また本実施形態では、表示装置は、表示パネルと、複数の光源を有するバックライトとを含み、表示パネルの複数のエリアの各エリアに対応して、複数の光源の各光源が設けられてもよい。そして色補正回路は、各光源の輝度に応じた色補正を画像データに対して行い、逆色補正回路は、各光源の輝度に応じた逆色補正を表示画像データに対して行ってもよい。

このようにすれば、画像データと逆色補正後画像データを比較することで、色補正や、バックライトの各光源の調光制御が正しく行われたかをチェックすることが可能になる。

また本実施形態では、画像データの輝度解析を行う輝度解析回路と、輝度解析の結果に基づいて各光源の調光量を演算する調光量演算回路を含んでもよい。そして色補正回路は、調光量の演算結果に基づいて色補正を行い、逆色補正回路は、調光量の演算結果に基づいて逆色補正を行ってもよい。

このようにすれば、画像データの輝度解析の結果に基づいて、バックライトの各光源の調光量が演算され、演算された調光量に基づいて、バックライトの調光制御が行われるようになる。そして、このようにして演算された調光量に基づいて、色補正が行われることで、調光制御に応じた色補正が行われた表示画像データを、表示装置に出力できるようになる。また演算された調光量に応じて、逆色補正が行われることで、画像データに対応する逆色補正後画像データを生成して、画像データと比較できるようになる。

また本実施形態では、調光量演算回路は、バックライトの拡散係数情報と、輝度解析の結果とに基づいて、各光源の調光量を演算してもよい。

このようにすれば、バックライトの光源の光を拡散して輝度ムラの低減が行われた場合に、光源の光の拡散を反映させた調光制御や色補正が可能になる。

また本実施形態では、入力画像データの歪み補正を行って、画像データを出力する歪み補正回路を含んでもよい。

このようにすれば、歪み補正回路による歪み補正後の画像データに基づいて、色補正を行ったり、調光制御を行うことが可能になる。

また本実施形態の回路装置は、入力画像データの歪み補正を行って、画像データを出力する歪み補正回路と、画像データに対して色補正を行うことで、表示画像データを表示装置に出力する色補正回路と、表示画像データに対して色補正の逆色補正を行うことで、逆色補正後画像データを出力する逆色補正回路を含む。また回路装置は、逆色補正後画像データに対して、歪み補正の逆歪み補正を行うことで、逆歪み補正後画像データを出力する逆歪み補正回路と、入力画像データと逆歪み補正後画像データとの比較を行い、比較の結果を、表示画像データのエラー検出情報として出力する比較回路を含む。

このようにすれば、色補正回路での色補正が適正に行われたか否かだけではなく、歪み補正回路での歪み補正についても適正に行われたか否かを、比較回路により検出できるようになり、回路装置の信頼性の向上等を図れるようになる。

また本実施形態では、表示装置は、表示パネルと、複数の光源を有するバックライトとを含み、表示パネルの複数のエリアの各エリアに対応して、複数の光源の各光源が設けられ、回路装置は、画像データの輝度解析を行う輝度解析回路と、輝度解析の結果に基づいて各光源の調光量を演算する調光量演算回路を含んでもよい。そして色補正回路は、調光量の演算結果に基づいて色補正を行い、逆色補正回路は、調光量の演算結果に基づいて逆色補正を行ってもよい。

このようにすれば、画像データと逆色補正後画像データを比較することで、色補正や、バックライトの各光源の調光制御が正しく行われたかをチェックすることが可能になる。

また本実施形態では、画像データを一時記憶するラインバッファーを含み、色補正回路は、ラインバッファーに一時記憶された画像データに対して色補正を行ってもよい。

このようにすれば、輝度解析と調光量の演算処理の完了後に、調光量の演算結果に基づく色補正が行われた表示画像データを表示装置に出力して、調光量の演算結果に基づく調光制御を行うことが可能になる。

また本実施形態では、調光量演算回路は、外光を検出する照度センサーからの検出情報に基づいて、調光量を演算し、逆色補正回路は、検出情報に基づいて逆色補正を行ってもよい。

このようにすれば、照度センサーの検出情報に基づき演算された調光量により、調光制御を行うことが可能になる。そして照度センサーの検出情報を反映した調光制御が行われ、この調光制御に応じた色補正が行われた場合に、照度センサーからの検出情報に基づく逆色補正が行われることで、画像データに対応する逆色補正後画像データを適切に生成できるようになる。

また本実施形態の表示システムは、上記に記載された回路装置と、表示装置を含む。

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本開示の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本開示の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また本実施形態及び変形例の全ての組み合わせも、本開示の範囲に含まれる。また回路装置、表示装置、表示システム、ヘッドアップディスプレイ等の構成及び動作等も、本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。

１０…回路装置、２０…歪み補正回路、２２…ラインバッファー、２４…歪み補正回路、３０…色補正回路、３２…ラインバッファー、４０…逆色補正回路、５０…調光制御回路、５２…輝度解析回路、５４…調光量演算回路、５６…照度センサー、６０…光源制御回路、７０…逆歪み補正回路、７２…ラインバッファー、８０…比較回路、８２…ラインバッファー、１００…表示装置、１１０…表示パネル、１１５…拡散板、１２０…バックライト、１４０…表示ドライバー、１５０…ミラー、１６０…透明スクリーン、１９０…ヘッドアップディプレイ、２００…処理装置、ＡＲ、ＡＲ１～ＡＲ９…エリア、ＥＲＲ…エラー検出信号、ＩＭ…画像データ、ＩＭＤ…表示画像データ、ＩＭＩ…入力画像データ、ＩＭＲ…逆色補正後画像データ、ＩＭＲＲ…逆歪み補正後画像データ、ＬＳ…光源

Claims (11)

1. 画像データに対して色補正を行うことで、表示画像データを表示装置に出力する色補正回路と、
   前記表示画像データに対して前記色補正の逆色補正を行うことで、逆色補正後画像データを出力する逆色補正回路と、
   前記画像データと前記逆色補正後画像データとの比較を行い、前記比較の結果を、前記表示画像データのエラー検出情報として出力する比較回路と、
   を含むことを特徴とする回路装置。
2. 請求項１に記載された回路装置において、
   前記色補正回路は、
   前記表示画像データと光源を用いて画像表示する前記表示装置の前記光源の輝度に応じた前記色補正を前記画像データに対して行い、
   前記逆色補正回路は、
   前記光源の輝度に応じた前記逆色補正を、前記表示画像データに対して行うことを特徴とする回路装置。
3. 請求項１に記載された回路装置において、
   前記表示装置は、表示パネルと、複数の光源を有するバックライトとを含み、
   前記表示パネルの複数のエリアの各エリアに対応して、前記複数の光源の各光源が設けられ、
   前記色補正回路は、
   前記各光源の輝度に応じた前記色補正を前記画像データに対して行い、
   前記逆色補正回路は、
   前記各光源の輝度に応じた前記逆色補正を前記表示画像データに対して行うことを特徴とする回路装置。
4. 請求項３に記載された回路装置において、
   前記画像データの輝度解析を行う輝度解析回路と、
   前記輝度解析の結果に基づいて前記各光源の調光量を演算する調光量演算回路と、
   を含み、
   前記色補正回路は、
   前記調光量の演算結果に基づいて前記色補正を行い、
   前記逆色補正回路は、
   前記調光量の演算結果に基づいて前記逆色補正を行うことを特徴とする回路装置。
5. 請求項４に記載された回路装置において、
   前記調光量演算回路は、
   前記バックライトの拡散係数情報と、前記輝度解析の結果とに基づいて、前記各光源の前記調光量を演算することを特徴とする回路装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載された回路装置において、
   入力画像データの歪み補正を行って、前記画像データを出力する歪み補正回路を含むことを特徴とする回路装置。
7. 入力画像データの歪み補正を行って、画像データを出力する歪み補正回路と、
   前記画像データに対して色補正を行うことで、表示画像データを表示装置に出力する色補正回路と、
   前記表示画像データに対して前記色補正の逆色補正を行うことで、逆色補正後画像データを出力する逆色補正回路と、
   前記逆色補正後画像データに対して、前記歪み補正の逆歪み補正を行うことで、逆歪み補正後画像データを出力する逆歪み補正回路と、
   前記入力画像データと前記逆歪み補正後画像データとの比較を行い、前記比較の結果を、前記表示画像データのエラー検出情報として出力する比較回路と、
   を含むことを特徴とする回路装置。
8. 請求項７に記載された回路装置において、
   前記表示装置は、表示パネルと、複数の光源を有するバックライトとを含み、
   前記表示パネルの複数のエリアの各エリアに対応して、前記複数の光源の各光源が設けられ、
   回路装置は、
   前記画像データの輝度解析を行う輝度解析回路と、
   前記輝度解析の結果に基づいて前記各光源の調光量を演算する調光量演算回路と、
   を含み、
   前記色補正回路は、
   前記調光量の演算結果に基づいて前記色補正を行い、
   前記逆色補正回路は、
   前記調光量の演算結果に基づいて前記逆色補正を行うことを特徴とする回路装置。
9. 請求項８に記載された回路装置において、
   前記画像データを一時記憶するラインバッファーを含み、
   前記色補正回路は、
   前記ラインバッファーに一時記憶された前記画像データに対して前記色補正を行うことを特徴とする回路装置。
10. 請求項４、５、８又は９に記載された回路装置において、
    前記調光量演算回路は、
    外光を検出する照度センサーからの検出情報に基づいて、前記調光量を演算し、
    前記逆色補正回路は、
    前記検出情報に基づいて前記逆色補正を行うことを特徴とする回路装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれか一項に記載された回路装置と、
    前記表示装置と、
    を含むことを特徴とする表示システム。

Images