JP4018104B2

JP4018104B2 - ガンマ補正方法と装置、及び前記方法と装置を使用する平面表示装置

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Publication number: JP4018104B2
Application number: JP2005097453A
Authority: JP
Inventors: 易建宇
Original assignee: 廣輝電子股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2005-03-30
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2025-03-30
Also published as: TWI278824B; US20100156960A1; US20050219273A1; JP2005328506A; TW200532638A; US7701473B2

Description

本発明はガンマ補正方法及び装置に関し、特に、平面表示装置に用いられるガンマ補正方法と装置に関する。

平面表示装置の表示画像を改善するため、ガンマ補正は既に広く採用されている。現在、平面表示装置におけるデータ駆動器回路は、内部にガンマ補正の基準電圧を生成するための直列接続の抵抗が一組のみであるため、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のガンマ補正をそれぞれ独自に調整できず、ガンマ補正電圧を修正する際の参考として常温下階調のガンマ曲線を用いるしかない。

図１は、常温下の階調、赤色、緑色、青色のそれぞれのガンマ曲線を示す図である。図における「Ｗ」は常温下の階調を示す。図１に示すように、常温下の階調、赤色、緑色、青色のガンマ曲線は明らかにそれぞれ異なるので、単純に常温下階調のガンマ曲線のみを用いてガンマ曲線の補正を行うのでは、平面表示装置の表示品質に悪影響を与える。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、ガンマ補正の方法と装置を提供することにある。本発明の方法と装置は、主に信号処理の方法によって、まず、画面内の画像信号において最も支配性、決定性のある色彩を見つけ、前記色彩に基づいて直接ガンマ補正を行うことで、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のガンマ補正を独自に調整する際と同じような画像表示の品質を得ることが可能となる。

本発明のもう一つの目的は、上述のガンマ補正方法と装置を使用した平面表示装置を提供し、平面表示装置の表示品質を改善することにある。

上述の目的を遂げるため、本発明が開示する平面表示装置に用いられるガンマ補正方法は、以下のステップを有する。まず、画像信号にある少なくとも第一色、第二色、第三色のデータの重み値を取得する。次に、前記重み値に基づいて、前記三色の中からガンマ補正に用いるドミナントカラー(dominant color)を決める。最後に、前記ドミナントカラーに対応するガンマ補正基準電圧を取得し、前記平面表示装置のガンマ補正に用いる。

前記ドミナントカラーに対応するガンマ補正基準電圧の取得は、以下のステップを有する。

まず、予め第一色、第二色、第三色の基準電圧表を提供し、次に、ドミナントカラーに基づいて、前記第一色、第二色、第三色の基準電圧表のいずれか一つを選択し、前記ガンマ補正基準電圧を得る。

さらに、ドミナントカラーに対応するガンマ補正基準電圧の取得には、以下のステップを含むこともできる。まず、予め記憶装置を提供し、第一色から第三色に対応する、少なくとも三組の設定値を記録し、さらにプログラマブル・ガンマ基準電圧生成器を提供する。そして、ドミナントカラーに基づいて、記憶装置からドミナントカラーに対応する設定値を取得し、最後に、ドミナントカラーの設定値を前記プログラマブル・ガンマ基準電圧生成器に入力し、ガンマ補正基準電圧を生成する。

上述の目的を遂げるため、本発明の平面表示装置に用いられるガンマ補正装置は、画像信号を受信し、前記画像信号における少なくとも第一色、第二色、第三色のデータの重み値を取得するキャプチャー・ユニットと、第一色ガンマ基準電圧表と、第二色ガンマ基準電圧表と、第三色ガンマ基準電圧表と、前記第一色、第二色、第三色のガンマ基準電圧表に接続し、それらの重み値に基づいて前記第一から第三のガンマ基準電圧表から一つを選択して、ガンマ基準電圧を出力する選択装置と、を有する。

上述の目的を遂げるため、平面表示装置に用いられる本発明の別のガンマ補正装置は、画像信号を受信し、前記画像信号における少なくとも第一色、第二色、第三色のデータの重み値を取得するキャプチャー・ユニットと、少なくとも三組の上記第一から第三色に対応する設定値を記録し、且つ、上記重み値に基づいて第一から第三色の設定値の一つをドミナントカラーの設定値として出力する記憶装置と、前記ドミナントカラーの設定値を受信し、前記ドミナントカラーに対応するガンマ補正基準電圧を生成するプログラマブル・ガンマ基準電圧生成器と、を有する。

本発明の目的、特徴、利点をより分かりやすく説明するための実施形態を、図面を参考にして以下に述べる。

図２は、本発明のガンマ補正装置２０を使用した平面表示装置２の構造を示す模式図である。同図に示すように、平面表示装置２は、ガンマ補正装置２０と、データ駆動器２２と、走査駆動器２４と、表示部２６と、を有する。ガンマ補正装置２０は信号処理の方法によって、画像信号において最も支配性、決定性のある色彩を見つけ、対応するガンマ補正電圧V_Gをデータ駆動器２２に出力する。データ駆動器２２は、画像信号とガンマ補正電圧V_Gを受信した後、走査駆動器２４の動作に合わせて表示部２６を駆動する。本実施形態において、上記の平面表示装置２は、例えば液晶表示器、またはガンマ補正を応用できるその他の平面表示装置である。

（実施形態１）
本発明の平面表示装置に用いられるガンマ補正方法は、主に以下のステップを有する。まず、画像処理の方法によって分析を行い、画像信号における赤色、緑色、青色データの重み値を取得し、さらに、前記重み値に基づいてガンマ補正に採用するドミナントカラー（赤色、緑色、青色のいずれか一色）を決定し、最後に、前記ドミナントカラーに対応するガンマ補正基準電圧を取得し、前記平面表示装置のガンマ補正を行う。

このうち、上記ドミナントカラーに対応するガンマ補正基準電圧の取得には、以下のステップが含まれる。

予め赤色、緑色、青色のガンマ基準電圧表を提供し、ドミナントカラーに基づいて赤色、緑色、青色のガンマ基準電圧表の一つを選択して前記ガンマ補正基準電圧を得る。

図３は、実施形態１によるガンマ補正装置２０を示した図である。図３に示すガンマ補正装置２０は、画像信号を受信し、画像信号における赤色、緑色、青色のデータの重み値を取得するキャプチャー・ユニット２００と、赤色ガンマ基準電圧２０２表と、緑色ガンマ基準電圧表２０４と、青色ガンマ基準電圧表２０６と、前記赤色、緑色、青色のガンマ基準電圧表に接続し、それらの重み値に基づいて赤色、緑色、青色の基準電圧表から一つを選択して、ガンマ基準電圧を出力する選択装置２１０と、を有する。

上記選択装置２１０は、例えば、マルチプレクサーである。仮に、前記画像信号では赤色データが最も高い重み値を有する場合、マルチプレクサーは赤色ガンマ基準電圧表のガンマ基準電圧を選択してデータ駆動器２２に出力する。

なお、常温下階調の基準電圧表２０８を提供することができ、赤色、緑色、青色のデータの重み値がほぼ同じである場合、前記マルチプレクサーは常温下階調の基準電圧表２０８のガンマ基準電圧を選択して出力してもよい。

（実施形態２）
上述の本発明の平面表示装置に用いられるガンマ補正方法において、ドミナントカラーに対応するガンマ補正基準電圧の取得には、以下のステップを用いてもよい。

まず、少なくとも三組の赤色、緑色、青色データに対応する設定値を記録する記憶装置を提供し、さらに、プログラマブル・ガンマ基準電圧生成器を提供し、そして、ドミナントカラーに基づいて記憶装置からドミナントカラーに対応する設定値を取得し、最後に、ドミナントカラーの設定値をプログラマブル・ガンマ基準電圧生成器に入力してガンマ補正基準電圧を生成する。

図４は、実施形態２によるガンマ補正装置２０を示す略図である。図４に示すガンマ補正装置２０は、画像信号を受信し、前記画像信号における赤色、緑色、青色データの重み値を取得するキャプチャー・ユニット２００と、少なくとも三組の前記赤色、緑色、青色のデータに対応する設定値を記録し、且つ、それらの重み値に基づいて、前記第一から第三の設定値のいずれか一つをドミナントカラーの設定値として出力する記憶装置２２０と、前記ドミナントカラーの設定値を受信し、前記ドミナントカラーに対応するガンマ補正基準電圧を生成するプログラマブル・ガンマ基準電圧生成器２２２と、を有する。

実施形態２において、記憶装置２２０は、例えばEEPROMであり（但し、これに限定されない）、記録される設定値は例えば、赤色ガンマ基準電圧表２０２、緑色ガンマ基準電圧表２０４、青色ガンマ基準電圧表２０６、及び、常温下階調のガンマ基準電圧表２０８である。又、記憶装置２２０は前記赤色、緑色、青色のデータの重み値に基づいて、記憶装置からドミナントカラーに対応するガンマ基準電圧表を得ることができる。

プログラマブル・ガンマ基準電圧生成器２２２は、例えば、プログラマブル・ガンマ緩衝器であり、ドミナントカラーのガンマ基準電圧表を受信して、ドミナントカラーに対応するガンマ補正基準電圧を生成する。

仮に、画像信号の赤色データが最も高い重み値を有する場合、キャプチャー・ユニット２００は対応する選択信号（又はアドレッシング信号）を出力し、記憶装置２２０から赤色のガンマ基準電圧表を得る。プログラマブル・ガンマ緩衝器は、赤色のガンマ基準電圧表のデジタル電圧をアナログ化し、赤色のガンマ補正基準電圧を得て、データ駆動器２２に提供する。

（実施形態３）
この他、例えば液晶表示器などの平面表示装置では、多ランプ・バックライト・モジュールの設計が用いられるため、表示器とモジュールの環境操作温度変異は一般のモジュールよりも高く、環境操作温度の変異によるガンマ曲線シフト(Gamma curve shift)を補償するために、図５に示すように、平面表示装置又はガンマ補正装置上に温度検出装置２２４をさらに設置してもよい。

記憶装置２２０は赤色、緑色、青色データの重み値に基づき、更に温度検出装置２２４が検出した環境操作温度とを合せて選択信号として、記憶装置２２０から前記ドミナントカラーの設定値を得る。

実施形態３の記憶装置２２０において、例えば、三組の異なる温度範囲に対応する赤色ガンマ基準電圧表Ｒ１〜Ｒ３、三組の異なる温度範囲に対応する緑色ガンマ基準電圧表Ｇ１〜Ｇ３、三組の異なる温度範囲に対応する青色ガンマ基準電圧表Ｂ１〜Ｂ３を記録する。

仮に、前記画像信号において赤色データが最も高い重み値を有する場合、記憶装置２２０内の三組の赤色ガンマ基準電圧表Ｒ１〜Ｒ３がまず予め選択される。更に、温度検出装置２２４が検出した温度に基づいて、赤色ガンマ基準電圧表Ｒ１〜Ｒ３から最も適した赤色ガンマ基準電圧が選出される。

以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、この実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

常温下の階調、赤色、緑色、青色のガンマ曲線を示すグラフ。本発明のガンマ補正装置を使用した平面表示装置の構造を示す模式図。本発明のガンマ補正装置の実施形態１を示す図。本発明のガンマ補正装置の実施形態２を示す図。本発明のガンマ補正装置の実施形態３を示す図。

符号の説明

２平面表示装置
２０ガンマ補正装置
２２データ駆動器
２４走査駆動器
２６表示部
２００キャプチャー・ユニット
２０２赤色ガンマ基準電圧表
２０４緑色ガンマ基準電圧表
２０６青色ガンマ基準電圧表
２０８常温下階調ガンマ基準電圧表
２２２プログラマブル・ガンマ基準電圧生成器
２２０記憶装置
２２４温度検出装置

Claims

画像信号における少なくとも第一色、第二色、第三色のデータの重み値を取得し、
前記重み値に基づいて、前記第一色、第二色、第三色のいずれか一色をガンマ補正に採用するドミナントカラーとして決定し、
前記ドミナントカラーに対応するガンマ補正基準電圧を取得して、平面表示装置のガンマ補正を行うために供する、
ことを特徴とする平面表示装置に用いられるガンマ補正方法。
前記ドミナントカラーに対応するガンマ補正基準電圧の取得が、
第一色、第二色、第三色のガンマ基準電圧表を提供するステップと、
前記ドミナントカラーに基づいて第一色、第二色、第三色のガンマ基準電圧表のうち一つを選択し、前記ガンマ補正基準電圧を得るステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のガンマ補正方法。
前記ドミナントカラーに対応するガンマ補正基準電圧の取得が、
前記第一から第三色に対応する少なくとも三組の設定値を記録した記憶装置を提供するステップと、
プログラマブル・ガンマ基準電圧生成器を提供するステップと、
前記ドミナントカラーに基づいて、前記記憶装置から前記ドミナントカラーに対応する設定値を取得するステップと、
前記ドミナントカラーの設定値を前記プログラマブル・ガンマ基準電圧生成器に入力して前記ガンマ補正基準電圧を生成するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のガンマ補正方法。
平面表示装置の環境操作温度を測定し、前記ドミナントカラーと前記環境操作温度に基づいて前記記憶装置から前記ドミナントカラーに対応する設定値を得るステップを、更に含むことを特徴とする請求項３に記載のガンマ補正方法。
前記第一色、第二色、第三色が赤色、緑色、青色であることを特徴とする請求項１に記載のガンマ補正方法。
最も大きい重み値を有する色を前記ドミナントカラーとして決定することを特徴とする請求項１に記載のガンマ補正方法。
画像信号を受信し、前記画像信号における少なくとも第一色、第二色、第三色データの重み値を取得するキャプチャー・ユニットと、
第一色ガンマ基準電圧表と、
第二色ガンマ基準電圧表と、
第三色ガンマ基準電圧表と、
前記第一色、第二色、第三色のガンマ基準電圧表に接続し、前記重み値に基づいて前記第一から第三の基準電圧表のいずれか一つを選択して、ガンマ基準電圧を出力する選択装置と、
を有することを特徴とする平面表示装置に用いられるガンマ補正装置。
前記選択装置がマルチプレクサーであることを特徴とする請求項７に記載のガンマ補正装置。
前記選択装置が前記第一色、第二色、第三色のデータの内で、最も大きい重み値を有するものを選ぶことを特徴とする請求項７に記載のガンマ補正装置。
画像信号を受信し、前記画像信号における少なくとも第一色、第二色、第三色のデータの重み値を取得するキャプチャー・ユニットと、
少なくとも三組の前記第一から第三色に対応する設定値を記録し、且つ、前記重み値に基づいて第一から第三色の設定値のうち一つをドミナントカラーの設定値として出力する記憶装置と、
前記ドミナントカラーの設定値を受信し、前記ドミナントカラーに対応するガンマ補正基準電圧を生成するプログラマブル・ガンマ基準電圧生成器と、
を有することを特徴とする平面表示装置に用いられるガンマ補正装置。
前記記憶装置が第一色、第二色、第三色のデータの重み値を受信してドミナントカラーを決定し、前記記憶装置から前記ドミナントカラーの設定値を得ることを特徴とする請求項１０に記載のガンマ補正装置。
平面表示装置の環境操作温度を測定する温度測定装置を有し、
前記記憶装置が前記ドミナントカラーと前記環境操作温度に基づいて、前記ドミナントカラーの設定値を得る、ことを特徴とする請求項１１に記載のガンマ補正装置。
表示部と、
画像信号を受信し、前記画像信号における少なくとも第一色、第二色、第三色のデータの重み値を取得するキャプチャー・ユニットと、
第一色ガンマ基準電圧表と、
第二色ガンマ基準電圧表と、
第三色ガンマ基準電圧表と、
前記第一色、第二色、第三色のガンマ基準電圧表に接続し、前記重み値に基づいて前記第一から第三の基準電圧表のいずれか一つを選択してガンマ基準電圧を出力する選択装置と、
前記ガンマ基準電圧及び前記画像信号を受信し、前記表示部を駆動させるデータ駆動器と、
を有することを特徴とする平面表示装置。
前記選択装置がマルチプレクサーであることを特徴とする、請求項１３に記載の平面表示装置。
前記選択装置が前記第一色、第二色、第三色のデータの内で、最も大きい重み値を有するものを選ぶことを特徴とする請求項１３に記載の平面表示装置。
表示部と、
画像信号を受信し、前記画像信号における少なくとも第一色、第二色、第三色のデータの重み値を取得するキャプチャー・ユニットと、
少なくとも三組の前記第一から第三色に対応する設定値を記録し、且つ、前記重み値に基づいて第一から第三色の設定値の一つをドミナントカラーの設定値として出力する記憶装置と、
前記ドミナントカラーの設定値を受信し、前記ドミナントカラーに対応するガンマ補正基準電圧を生成するプログラマブル・ガンマ基準電圧生成器と、
前記ガンマ基準電圧及び前記画像信号とを受信し、前記表示部を駆動させるデータ駆動器と、
を有することを特徴とする平面表示装置。
前記記憶装置が前記第一色、第二色、第三色のデータの重み値を受信してドミナントカラーを決定し、前記記憶装置から前記ドミナントカラーの設定値を得ることを特徴とする、請求項１６に記載の平面表示装置。
平面表示装置の環境操作温度を測定する温度測定装置と、を更に有し、
前記記憶装置が前記ドミナントカラーと前記環境操作温度に基づいて、前記ドミナントカラーの設定値を得ることを特徴とする請求項１７に記載の平面表示装置。