JP7068905B2 - 階調補正データ作成装置、階調補正装置、電子機器および階調補正データ作成方法 - Google Patents

階調補正データ作成装置、階調補正装置、電子機器および階調補正データ作成方法 Download PDF

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Description

本発明は、表示装置に与える表示データの階調値を補正するための階調補正データを作成する階調補正データ作成装置に関する。
液晶表示装置のような表示装置は、バックライトに用いられる白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）の色度のばらつきなどに応じて表示特性に個体差がある。このため、全画素を白色表示したときに、表示された白色に表示装置間でばらつきが生じる。このような白表示色のばらつきは、ホワイトバランス調整によって抑えることが可能である。
例えば、特許文献１には、ホワイトバランス調整に必要な表示画像の光学測定の回数を減らして、ホワイトバランス調整に要する時間を短縮することが記載されている。具体的には、最小限の測定点でスプライン関数を生成したときに、階調に対するＸ，Ｙ，Ｚ刺激値特性がほぼ再現できる階調が選択される。例えば、最大値、最小値、中間値およびＺ刺激値の特性に見られる特異領域あたりの階調値での光学測定が最低限必要となる。
特開２０１５－１３３６０６号公報（２０１５年７月２３日公開）
上記のホワイトバランス調整では、階調特性を表す曲線における測定点を得て、スプライン関数に適用している。しかしながら、実際には、曲線の形状が予測できないので、より多くの測定点を求めて曲線における測定点間の形状を予測する必要がある。
本発明の一態様は、より少ない測定点に基づいてホワイトバランス調整を実現することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る補正データ作成装置は、表示パネルに表示される白色の１つ以上の測定点で測定された最大階調を含む階調の目標階調値に対する偏差と、前記表示パネルの白色ガンマ特性における最大階調を除く任意の階調の１つ以上の測定点での測定ガンマ値とに基づいて白色ガンマ曲線を算出する白色ガンマ曲線算出部と、理想的なガンマ特性を有する参照表示パネルの白色のガンマ曲線を当該参照表示パネルの赤色、緑色および青色のガンマ曲線に対比させることによって得られる関係を、前記白色ガンマ曲線に適用することにより、赤色、緑色および青色の三原色ガンマ曲線を算出する三原色ガンマ曲線算出部と、前記参照表示パネルの三原色の最高階調値および前記表示パネルの白色の最高階調値に基づいて三原色の出力期待値を算出し、当該出力期待値および前記三原色ガンマ曲線に基づいて、入力表示データをホワイトバランスが補正された補正表示データに変換する変換値を算出する変換値算出部と、を備えている。
本発明の一態様によれば、より少ない測定点に基づいてホワイトバランス調整を実現することができる。
本発明の実施形態１に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 液晶表示パネルの白色表示時の階調の測定データを示す図であり、（ａ）は目標値に対する初期値（測定値）の偏差を示す図であり、（ｂ）は複数点の階調値に対するγ値を示す図である。 上記液晶表示装置の階調補正データ作成および階調補正の動作の手順を示すフローチャートである。 複数点の階調値に対するγ値の測定値に基づく補間を説明する図である。 複数点の階調値に対するγ値の測定値に基づく他の補間を説明する図である。 上記測定値に基づいて算出された白色ガンマ曲線を示す図である。 γ特性が理想的な液晶表示パネルの標準三原色ガンマ曲線を示す図である。 上記白色ガンマ曲線および上記標準三原色ガンマ曲線に基づいて算出された図１に示す液晶表示パネルの三原色ガンマ曲線を示す図である。 上記三原色ガンマ曲線における三原色の出力期待値と入力期待値との関係を示す図である。 算出された変換値に基づいて作成されたＬＵＴを示す図である。 本発明の実施形態２に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態３に係る携帯端末装置の構成を示すブロック図である。
〔実施形態１〕
本発明の実施形態１について図１～図１０に基づいて説明すると、以下の通りである。
（液晶表示装置１００の概略構成）
図１は、実施形態１に係る液晶表示装置１００の構成を示すブロック図である。
図１に示すように、液晶表示装置１００は、液晶表示モジュール１と、制御装置２とを備えている。液晶表示モジュール１は、液晶表示装置１００において表示を担う部分であり、ドライバ３（階調補正装置，表示駆動回路）と、液晶表示パネル４（表示パネル）とを含んでいる。また、液晶表示モジュール１は、図示はしないが、バックライトを含んでいてもよい。
液晶表示パネル４は、２枚のガラス基板の間に液晶が満たされるとともに、一方のガラス基板上に画素を構成する画素回路がマトリクス状に配置されることで構成されている。
ドライバ３は、液晶表示パネル４の各画素回路を駆動する回路であり、所定のタイミングで表示データを各画素回路に与える。ドライバ３は、ＩＣ（Integrated Circuit）により構成されており、ＣＯＧ（Chip On Glass）によって、ベアチップとして液晶表示パネル４のガラス基板上に直接実装される。また、ドライバ３は、液晶表示パネル４と独立して形成されてもよく、例えばＴＡＢ（Tape Automated Bonding）によって液晶表示パネル４の端部に接続される。
（ドライバ３の構成）
ドライバ３は、階調補正データ作成部５（階調補正データ作成装置）と、変換処理部６と、ガンマ補正部７と、出力制御回路８と、タイミングコントローラ９とを有している。
階調補正データ作成部５は、ホワイトバランス補正に必要な階調補正データを作成する。
変換処理部６は、階調補正データ作成部５によって作成された階調補正データに基づいて構成されるＬＵＴ（Look-Up Table）である。変換処理部６は、制御装置２から入力される表示データをホワイトバランス補正された補正後の表示データに変換する処理を行う。
ガンマ補正部７は、変換処理部６から出力された表示データを所定のガンマ特性で補正する。
出力制御回路８は、ガンマ補正部７から入力された表示データを、所定のタイミングで、液晶表示パネル４の各画素回路に行単位で順次出力する回路である。
タイミングコントローラ９は、出力制御回路８にタイミングを与えるための制御信号を生成する回路である。制御信号としては、クロック、スタートパルス、サンプリング信号などが生成される。スタートパルスは、各行の画素回路を選択する選択パルスを生成する基準となるパルスである。サンプリング信号は、表示データを行単位でサンプリングするための信号である。
上記の階調補正データ作成部５、変換処理部６およびガンマ補正部７は、ドライバ３がＣＰＵ（Central Processing Unit）を有し、ＣＰＵが規定のプログラムを実行することで、それぞれの機能が実現されてもよい。階調補正データ作成部５、変換処理部６およびガンマ補正部７は、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）のようなデジタル信号処理を高速で行うことができるプロセッサによって構成されてもよい。
あるいは、階調補正データ作成部５、変換処理部６およびガンマ補正部７は、規定の演算処理を行うため、当該演算処理を行うようにロジック回路で組まれた専用のＡＳＩＣ（Application Specific IC）によって構成されてもよい。階調補正データ作成部５、変換処理部６およびガンマ補正部７は、例えば、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）のようにメモリ要素を組み込むことができるプログラミングが可能なＰＬＤ（Programmable Logic Device）によって構成されてもよい。
制御装置２は、液晶表示モジュール１の表示動作を制御する装置であり、ＩＣによって構成されている。制御装置２は、外部から入力される表示データを所定のタイミングで出力する機能、タイミングコントローラ９に供給する制御信号を生成する機能、階調補正データ作成部５に起動信号を供給する機能などを有している。制御装置２は、液晶表示装置１００が搭載される機器の電源がＯＮされたときに起動信号を出力する。
（階調補正データ作成部５の詳細構成）
続いて、階調補正データ作成部５について詳細に説明する。図２は、液晶表示パネル４の白色表示時の階調の測定データを示す図である。より詳しくは、図２の（ａ）は目標値に対する初期値（測定値）の偏差を示す図であり、図２の（ｂ）は複数点の階調値に対するγ値を示す図である。
図２の（ａ）は、液晶表示パネル４に白色が単色表示された状態での初期値をＬ＊ａ＊ｂ＊座標系で表している。図２の（ａ）において、横軸はａ＊（クロマティクネス指数）を表しており、縦軸はｂ＊（クロマティクネス指数）を表している。また、図２の（ａ）において、横軸および縦軸に垂直であり、かつ原点を通る軸は、Ｌ＊（明度）を表している。Ｌ＊の座標の範囲は０（黒）～１００（白）であり、ａ＊およびｂ＊の座標の範囲は、Ｌａｂ色空間に変換される元の色空間によって異なる。
図２の（ｂ）は、階調補正がされていない状態の液晶表示パネル４の本来の表示特性（素特性）の階調値に対するγ値の特性を表している。当該特性の横軸は、“１”を最大値とする階調の値を表しており、縦軸はγの値を表している。
階調補正データ作成部５は、データメモリ５１（記憶部）と、メモリインターフェース部５２（データ取得部）と、ＬＵＴ作成部５３とを有している。
データメモリ５１は、階調補正の対象となる液晶表示パネル４の表示特性を示す２種類の固有値を記憶するメモリである。固有値としては、液晶表示パネル４に表示される白色の１つ以上の測定点で測定された最大階調を含む階調の目標階調値に対する偏差と、液晶表示パネル４の白色ガンマ特性における最大階調を除く任意の階調の１つ以上の測定点での測定ガンマ値とが挙げられる。目標値を表す白色（Ｗ）は、表示階調が２５５階調である場合、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の階調が、それぞれＲ＝２５５，Ｇ＝２５５，Ｂ＝２５５となる。
図２の（ａ）に示すように、偏差は、目標値（Ｌ＊＝１００，ａ＊＝０，ｂ＊＝０）に対する測定値である初期値（例えば、Ｌ＊＝１００，ａ＊＝ａ１（ａ１＞０），ｂ＊＝ｂ１（ｂ１＞０））の偏差は、Ｌ＊＝０，ａ＊＝ａ１，ｂ＊＝ｂ１である。また、目標値は１点のみではなく、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの階調がそれぞれＲ＝２４５，Ｇ＝２４５，Ｂ＝２４５である白色を他の目標値として設定してもよい。そして、この目標値に対する偏差が、他の測定点での偏差としてデータメモリ５１に記憶される。
測定ガンマ値は、１つのみを用いる場合、高階調側での測定点が用いられる。また、測定ガンマ値は、２つ以上を用いる場合、少なくとも、高階調側での１つの測定点と、中間階調側での１つの測定点とを用いる。
メモリインターフェース部５２は、データメモリ５１から固有値を読み出す回路である。メモリインターフェース部５２は、制御装置２からの起動信号に基づいてデータメモリ５１から固有値を読み出して、ＬＵＴ作成部５３に出力する。
ＬＵＴ作成部５３は、固有値に基づいてＬＵＴを作成する。ＬＵＴ作成部５３は、白色ガンマ曲線算出部５４と、三原色ガンマ曲線算出部５５と、変換値算出部５６とを有している。
白色ガンマ曲線算出部５４は、偏差および測定ガンマ値に基づいて、白色のガンマ曲線である白色ガンマ曲線を算出する。偏差は、液晶表示パネル４に表示される白色の１つ以上の測定点で測定された最大階調を含む階調の目標階調値に対する偏差である。測定ガンマ値は、液晶表示パネル４の白色ガンマ特性における最大階調を除く任意の階調の１つ以上の測定点で測定されたガンマ値である。
三原色ガンマ曲線算出部５５は、理想的なガンマ特性を有する参照表示パネルのＷのガンマ特性を当該参照表示パネルのＲ，Ｇ，Ｂのガンマ曲線に対比させることによって得られる関係を、前記白色ガンマ曲線に適用することにより、Ｒ，Ｇ，Ｂの三原色ガンマ曲線を算出する。
変換値算出部５６は、参照表示パネルの三原色の最高階調値および液晶表示パネル４の白色の最高階調値に基づいて所定の演算を行うことにより、三原色の出力期待値を算出する。ここで、出力期待値は、Ｒ，Ｇ，Ｂの合成値が目標色度になるためのＲ，Ｇ，Ｂの階調の比率である。また、変換値算出部５６は、算出した出力期待値および三原色ガンマ曲線に基づいて、制御装置２から入力される表示データ（入力表示データ）をホワイトバランスが補正された補正表示データに変換する変換値を階調補正データとして算出する。
（ドライバ３の動作）
以上のように構成されるドライバ３の動作の動作について説明する。
図３は、液晶表示装置１００におけるドライバ３の階調補正データ作成（階調補正データ作成方法）および階調補正の動作の手順を示すフローチャートである。
図３に示すように、まず、液晶表示装置１００が搭載される機器の電源がＯＮすると（ステップＳ１）、制御装置２が起動信号を出力する。メモリインターフェース部５２は、その起動信号によりデータメモリ５１から固有値を読み出す（ステップＳ２）。次いで、ＬＵＴ作成部５３の白色ガンマ曲線算出部５４は、固有値に基づいて白色ガンマ曲線を算出する（ステップＳ３）。
三原色ガンマ曲線算出部５５は、当該白色ガンマ曲線に基づいて、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれのガンマ曲線（三原色ガンマ曲線）を算出する（ステップＳ４）。変換値算出部５６は、参照表示パネルの三原色の最高階調値および液晶表示パネル４の白色の最高階調値から算出した三原色の出力期待値と、上記の三原色ガンマ曲線とに基づいて、変換処理部６が表示データを変換するための変換値を算出する（ステップＳ５）。変換値算出部５６は、算出された上記の変換値を入力表示データの個々に対応するＬＵＴの形式で保持する。
この状態で液晶表示装置１００が表示を開始すると（ステップＳ６）、制御装置２が変換処理部６へ表示データを入力する（ステップＳ７）。変換処理部６は、入力表示データに対して補正表示データとして変換値を出力することで、入力表示データのホワイトバランスを補正する（ステップＳ８）。
その後、ガンマ補正部７は、変換処理部６から出力された補正表示データに対して所定のガンマ補正を行う（ステップＳ９）。そして、出力制御回路８は、ガンマ補正部７によってガンマ補正された出力表示データを液晶表示パネル４に出力する（ステップＳ１０）。
さらに、制御装置２は、外部からの指示に応じて画面をＯＦＦするか否かを判定し（ステップＳ１１）、画面をＯＦＦしないと判定した場合（ＮＯ）、処理をステップＳ７に戻す。制御装置２は、ステップＳ１１において画面をＯＦＦすると判定した場合（ＹＥＳ）、外部からの指示に応じて電源をＯＦＦするか否かを判定し（ステップＳ１２）、電源をＯＦＦしないと判定した場合（ＮＯ）、処理をステップＳ１１に戻す。また、制御装置２は、ステップＳ１２において電源をＯＦＦすると判定した場合（ＹＥＳ）、処理を終える。
（白色ガンマ曲線の算出）
ここで、ステップＳ３（白色ガンマ曲線算出工程）で行われる白色ガンマ曲線の算出について詳細に説明する。図４は、複数点の階調値に対するγ値の測定値に基づく補間を説明する図である。図５は、複数点の階調値に対するγ値の測定値に基づく他の補間を説明する図である。図６は、上記測定値に基づいて算出された白色ガンマ曲線を示す図である。
白色ガンマ曲線算出部５４は、白色ガンマ曲線の算出において、偏差に基づいて白色ガンマ曲線のトップ座標を算出する。トップ座標は、白色ガンマ曲線における最大階調値のＲ，Ｇ，Ｂの階調値である。白色ガンマ曲線算出部５４は、目標値に対する初期値の偏差を無くすように、初期値に偏差を加算することにより、白色ガンマ曲線のトップ座標を算出する。また、白色ガンマ曲線算出部５４は、目標値のトップ座標（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２５５，２５５，２５５）よりも僅かに低い階調、例えば（２４５，２４５，２４５）を補助的な目標値として、当該目標値に対する偏差を用いて、目標値に対する補正値を算出する。このように、補助的な目標値を用いて補正値を算出することにより、トップ座標の近傍での白色ガンマ曲線の形態をより正確に予測することができる。
また、白色ガンマ曲線算出部５４は、白色ガンマ曲線の算出において、測定ガンマ値に基づいて、白色ガンマ曲線におけるトップ座標以外の部分を算出する。
白色ガンマ曲線算出部５４は、１つの測定ガンマ値（高階調側の測定ガンマ値）を用いる場合、当該測定ガンマ値の大きさに応じて白色ガンマ曲線の傾斜角度が予想できる。例えば、測定ガンマ値が小さければ、白色ガンマ曲線が全体として傾斜角度の小さい緩やかな曲線となり、測定ガンマ値が大きければ、白色ガンマ曲線が全体として傾斜角度の大きい急峻な曲線となる。したがって、白色ガンマ曲線算出部５４は、１つの測定ガンマ値に基づいて、所定のルール（例えば、ドライバ３内に予め記憶されている測定ガンマ値に対応する白色ガンマ曲線のパターンを示すデータ）にしたがって、白色ガンマ曲線を算出（予測）する。
なお、１つの測定ガンマ値を用いる場合、中間階調の測定ガンマ値を用いてもよいが、高階調側（例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの各階調値が２３２，２３２，２３２）の測定ガンマ値を用いることが好ましい。携帯電話などの情報機器では、中間階調を多く含む写真などが表示されることもあるが、メール、ブラウザなどの高階調を多く含む画像が表示されることが多い。また、明るい色の方が目標値からの階調の偏差が目立ちやすい（換言すれば明るい色の方が補正しやすい）。したがって、高階調側の測定ガンマ値を用いることにより、補正後の偏差が目立ちにくい補正を行うことができる。
白色ガンマ曲線算出部５４は、少なくとも２つの測定ガンマ値（高階調側の測定ガンマ値および中間階調側の測定ガンマ値）を用いる場合、これらの測定ガンマ値に基づいて補間計算を行うことにより、白色ガンマ曲線を算出する。白色ガンマ曲線算出部５４が補間計算において用いる補間法としては、スプライン補間、直線補間（線形補間）などが挙げられる。
スプライン補間を用いる場合、より精度を高めることができる。例えば、高階調側のγ値が小さく、中間階調のγ値が小さくなるガンマ曲線では、中間階調側の測定ガンマ値を用いることにより、図４に示すように、このような特徴を有するガンマ曲線を算出することができる。また、図５に示すように、高階調側および中間階調側の間の測定ガンマ値をさらに加えることにより、実際には高階調側および中間階調側の部分が点線で示すように低階調側に変化するガンマ曲線を算出することができる。
また、ＬＵＴ作成部５３がロジック回路で構成される場合、スプライン補間を用いると計算処理量が多くなるので、ＬＵＴ作成部５３の回路構成が複雑になる。これに対し、直線補間は、２点間を結ぶ直線上の値として２点の間の値を求める補間法であり、多次式を用いるスプライン補間に比べて計算処理量を大幅に少なくすることができる。したがって、直線補間を用いることにより、ＬＵＴ作成部５３の回路構成を簡素化することができる。ただし、直線補間の場合、最低限の精度を確保するために、３つ以上の測定ガンマ値を用いる必要がある。
以上のようにして、例えば図６に示すような白色ガンマ曲線が算出される。
（三原色ガンマ曲線の算出）
続いて、ステップＳ４（三原色ガンマ曲線算出工程）で行われる三原色ガンマ曲線の算出について詳細に説明する。
図７は、前述の参照表示パネルの標準三原色ガンマ曲線を示す図である。図８は、白色ガンマ曲線および標準三原色ガンマ曲線に基づいて算出された液晶表示パネル４の三原色ガンマ曲線を示す図である。
三原色ガンマ曲線算出部５５は、図７に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂの各ガンマ曲線の算出において、参照表示パネルのＷ，Ｒ，Ｇ，Ｂの各ガンマ曲線の測定結果を用いる。この参照表示パネルは、図７に示すように、Ｗ，Ｒ，Ｇ，Ｂのガンマ値が全階調でほぼ２．２である。Ｗのガンマ特性に対するＲ，Ｇ，Ｂのガンマ特性とのそれぞれの差分または比が、ドライバ３のデータメモリ５１を含む記憶領域または制御装置２に設けられた記憶領域に予め記憶されている。これらの差分または比は、各ガンマ曲線における入力階調値ｘに対する出力輝度ｙ（ｙ＝ｘγ）同士の差分または比として予め得られており、複数の液晶表示装置１００間で利用することができる。
三原色ガンマ曲線算出部５５は、白色ガンマ曲線算出部５４によって算出された白色ガンマ曲線（図６参照）の各入力階調値に対する出力輝度の値に対して、同じ入力階調値についての、上記の差分を加えるか、あるいは上記の比を乗じる。三原色ガンマ曲線算出部５５は、Ｒ，Ｇ，Ｂの差分または比について上記の演算を行うことにより、算出された白色ガンマ曲線を基準としたＲ，Ｇ，Ｂの各ガンマ曲線を図８に示すように算出する。
（変換値の算出）
さらに、ステップＳ５（変換値算出工程）で行われる変換値の算出について詳細に説明する。
図９は、三原色ガンマ曲線における三原色の出力期待値と入力期待値との関係を示す図である。図１０は、算出された変換値に基づいて作成されたＬＵＴを示す図である。
変換値算出部５６は、変換値の算出において、まず、Ｒ，Ｇ，Ｂの出力期待値Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔを算出する。変換値算出部５６は、前述の参照表示パネルのＲ，Ｇ，Ｂについてのトップ座標と、液晶表示パネル４のＷのトップ座標とに基づいて式（１）により、出力期待値Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔを算出する。
Figure 0007068905000001
上式において、Ｍは、参照表示パネルのＲ，Ｇ，Ｂについてのトップ座標を表す行列式であり、ＸＹＺ色空間における座標値として次（２）のように表される。また、ｘおよびｙは、ＣＩＥのＬｘｙ表色系（ｘｙＹ表色系）による、液晶表示パネル４のＷのトップ座標のＷの色度を表し、Ｌはトップ座標のＷの輝度を表している。ｘ，ｙおよびＬは、白色ガンマ曲線算出部５４によって算出された白色ガンマ曲線から得られ、それぞれＸＹＺ色空間における座標値を表している。
Figure 0007068905000002
変換値算出部５６は、上記のＬを正規化（１を最大値とする）して、２５５階調のＲ，Ｇ，Ｂの輝度値を計算するため、式（１）におけるＬをＬ×Ｌｖに置き換えた式を用いる。Ｌｖは、２．２乗の曲線（ｙ＝ｘ２．２）を得るための補正値としてＬに乗じられる。変換値算出部５６は、上記の式を用いて算出した出力期待値Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔの値を維持した状態で、Ｌｖを０から１まで２５５段階に変化させる範囲で最大となる輝度Ｌの値を算出する。そして、変換値算出部５６は、同じ式において、ガンマ値を２．２に保持した状態で、輝度Ｌを算出した最大値から徐々に低下させることにより、輝度Ｌごとの出力期待値Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔの値を求める。一般に、表示映像は、ｓＲＧＢ（標準色空間）規格に準拠しており、そのガンマ値が２．２であるため、表示映像を忠実に再現するにはガンマ値を２．２に保持することが必要となる。
さらに、変換値算出部５６は、三原色ガンマ曲線算出部５５によって算出された図９に示す三原色ガンマ曲線において、上記のようにして求めた出力期待値Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔの各値に対応する入力期待値Ｒｉｎ，Ｇｉｎ，Ｂｉｎを逆算する。このようにして得られた入力期待値Ｒｉｎ，Ｇｉｎ，Ｂｉｎが変換値となる。
変換処理部６において、上記の変換値（出力階調）を入力階調（０～２５５）に対応付けることで、図１０に示すようなＬＵＴが構成される。
なお、変換処理部６が行う変換値の算出処理は、上記の例に限定されない。例えば、変換処理部６は、変換値の算出処理として、特許文献１に開示されている算出処理（段落００１９～００３２）を行ってもよい。
（実施形態の効果）
本実施形態に係る液晶表示装置１００は、ドライバ３が階調補正データ作成部５を備えている。
これにより、より少ない測定値に基づいて表示データのホワイトバランスを補正することができる。それゆえ、測定値を記憶するための記憶領域およびＬＵＴを作成するための演算処理量を削減することができる。したがって、ドライバ３が階調補正データ作成機能を備えることができる。
また、階調補正データの作成から表示データの階調補正にいたる一連の処理がドライバ３内で完結する。それゆえ、ドライバ３を備える液晶表示モジュール１を入手すれば、制御装置２から表示データを入力するだけで、補正された表示データを出力することができる。
なお、本実施形態および後述する実施形態２では、表示パネルとして液晶表示パネル４を備える構成について説明している。しかしながら、表示パネルとしては、液晶表示パネル４に限らず、ＥＬ（electroluminescence）パネルなどを用いてもよい。
〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について図１１に基づいて説明すると、以下の通りである。なお、本実施形態において、実施形態１における構成要素と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付記して、その説明を省略する。
図１１は、実施形態２に係る液晶表示装置１０１の構成を示すブロック図である。
図１１に示すように、液晶表示装置１０１は、液晶表示モジュール１１と、制御装置１２（階調補正装置）とを備えている。
液晶表示モジュール１１は、液晶表示装置１０１において表示を担う部分であり、液晶表示パネル４と、ドライバ１３とを含んでいる。また、液晶表示モジュール１１は、図示はしないが、バックライトを含んでいてもよい。
制御装置１２は、階調補正データ作成部５と、変換処理部６と、ガンマ補正部７と、制御部１０とを有している。
制御部１０は、実施形態１における制御装置２が出力する表示データ、制御信号および起動信号を出力する。起動信号はドライバ１３に与えられる。
ドライバ１３は、実施形態１におけるドライバ３と異なり、階調補正データ作成部５、変換処理部６およびガンマ補正部７を有しておらず、図示はしないが、出力制御回路８およびタイミングコントローラ９を有している。
上記のように構成される液晶表示装置１０１では、階調補正データ作成部５が制御装置１２に設けられている。これにより、制御装置１２において、ＬＵＴを作成するための演算処理量を削減することができる。それゆえ、制御装置２において、演算処理のための作業用の記憶領域を大幅に削減することができる。したがって、制御装置１２の負担を軽減することができる。
〔実施形態３〕
本発明の実施形態３について図１２に基づいて説明すると、以下の通りである。なお、本実施形態において、実施形態１および２における構成要素と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付記して、その説明を省略する。
図１２は、携帯端末装置２００のハードウェア構成を示すブロック図である。
携帯端末装置２００（電子機器）は、専用のＯＳ（Operating System）を実装した通信端末装置であり、以下のように、アプリケーションプログラムを実行する環境を備えている。
図１２に示すように、携帯端末装置２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０３と、補助メモリ２０４と、表示装置２０５と、タッチパネルを２０６と、スピーカ２０７と、通信部２０８とを備えている。
ＣＰＵ２０１は、携帯端末装置２００のシステムプログラムを実行する処理装置である。具体的には、ＣＰＵ２０１は、システムプログラムの実行に際して、ＲＡＭ２０２、補助メモリ２０４、タッチパネル２０６などからデータを受け取り、当該データに対して演算または加工を施した結果を、ＲＡＭ２０２、補助メモリ２０４、表示装置２０５などに出力する。
ＲＡＭ２０２は、携帯端末装置２００における主記憶装置を構成するメモリであり、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などによって構成される。
ＲＯＭ２０３は、システムプログラムの他、携帯端末装置２００の起動時やリセット時に実行されるＢＩＯＳ（Basic Input Output System）などの、携帯端末装置２００の動作に不可欠なプログラムを記憶している。
補助メモリ２０４は、アプリケーションプログラムを記憶するために設けられている。補助メモリ２０４は、例えばフラッシュメモリによって構成されている。
表示装置２０５は、携帯端末装置２００の基本操作を実現するための画面、アプリケーションプログラムが実行された結果として表示される画面などを表示するために設けられている。表示装置２０５としては、実施形態１の液晶表示装置１００または実施形態２の液晶表示装置１０１が用いられる。
タッチパネル２０６は、表示装置２０５上に配置されており、表示装置２０５に表示された画面上でのタッチ操作を受け入れて、タッチ操作信号を入力信号として出力する。
スピーカ２０７は、携帯端末装置２００の操作音、アプリケーションプログラムが実行された結果として出力される音声などを出力するために設けられている。
通信部２０８は、インターネットを介した通信および携帯電話ネットワークを介した通信を行うための通信回路を含む部分である。
以上のように、本実施形態に係る携帯端末装置２００は、表示装置２０５として、液晶表示装置１００または液晶表示装置１０１を備えている。液晶表示装置１００，１０１は、開発負担が少ないことによりコストが低減される。これにより、携帯端末装置２００のコストを低減することができる。
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る階調補正データ作成装置は、表示パネル（液晶表示パネル４）に表示される白色の１つ以上の測定点で測定された最大階調を含む階調の目標階調値に対する偏差と、前記表示パネルの白色ガンマ特性における最大階調を除く任意の階調の１つ以上の測定点での測定ガンマ値とに基づいて白色ガンマ曲線を算出する白色ガンマ曲線算出部５４と、理想的なガンマ特性を有する参照表示パネルの白色のガンマ曲線を当該参照表示パネルの赤色、緑色および青色のガンマ曲線に対比させることによって得られる関係を、前記白色ガンマ曲線に適用することにより、赤色、緑色および青色の三原色ガンマ曲線を算出する三原色ガンマ曲線算出部５５と、前記参照表示パネルの三原色の最高階調値および前記表示パネルの白色の最高階調値に基づいて三原色の出力期待値を算出し、当該出力期待値および前記三原色ガンマ曲線に基づいて、入力表示データをホワイトバランスが補正された補正表示データに変換する変換値を算出する変換値算出部５６と、を備えている。
上記の構成によれば、少ない測定値に基づいて階調を補正する変換値を作成することができる。それゆえ、変換値に基づくＬＵＴを作成するための演算処理が軽減される。これにより、階調補正装置が表示駆動回路に表示データを出力する制御装置において、演算処理のための作業用の記憶領域を大幅に削減することができる。また、階調補正データ作成装置を表示駆動回路に組み込むことも可能になる。
本発明の態様２に係る階調補正装置は、上記態様１において、前記白色ガンマ曲線算出部５４は、高階調側の前記測定ガンマ値を用いて前記白色ガンマ曲線を算出してもよい。
上記の構成によれば、高階調側の色が、目標値からの階調の偏差が目立ちやすい（階調補正しやすい）ことから、補正後の偏差が目立ちにくい補正を行うことができる。
本発明の態様３に係る階調補正装置は、上記態様１または２の階調補正データ作成装置（階調補正データ作成部５）と、前記変換値に基づいて前記入力表示データを前記補正表示データに変換する変換処理部６と、前記補正表示データを所定のガンマ特性で補正するガンマ補正部７と、を備えていてもよい。
上記の構成によれば、ホワイトバランス補正された補正表示データにガンマ補正が施された表示データを表示パネルに与えることができる。
本発明の態様４に係る階調補正装置は、上記態様３において、前記ガンマ補正部７によってガンマ補正が施された出力表示データを前記表示パネルに供給する表示駆動回路に設けられていてもよい。
上記の構成によれば、階調補正装置が表示駆動回路に設けられているので、階調補正装置が表示駆動回路に表示データを出力する制御装置に設けられる必要がなくなる。これにより、制御装置の開発の負担を軽減できるだけでなく、表示パネルが変更されることに応じて階調補正データ作成装置を制御装置において変更する必要をなくすことができる。
本発明の態様５に係る階調補正装置は、上記態様３において、前記ガンマ補正部７によってガンマ補正が施された出力表示データを前記表示パネルに供給する表示駆動回路を制御するとともに、前記入力表示データを出力する制御装置に設けられていてもよい。
上記の構成によれば、階調補正装置が制御装置に設けられているので、制御装置において、演算処理のための作業用の記憶領域を大幅に削減することができる。
本発明の態様６に係る電子機器は、上記態様３から４のいずれかの階調補正装置（ドライバ３および制御装置１２）と、前記表示パネルとを備えていてもよい。
上記の構成によれば、階調補正装置は、開発負担が少ないことによりコストが低減される。これにより、階調補正装置を搭載する電子機器のコストを低減することができる。
本発明の態様７に係る階調補正データ作成方法は、表示パネルに表示される白色の１つ以上の測定点で測定された最大階調を含む階調の目標階調値に対する偏差と、前記表示パネルの白色ガンマ特性における最大階調を除く任意の階調の１つ以上の測定点での測定ガンマ値とに基づいて白色ガンマ曲線を算出する白色ガンマ曲線算出工程と、理想的なガンマ特性を有する参照表示パネルの赤色、緑色および青色のガンマ曲線を前記白色ガンマ曲線に対比させることによって得られる関係に基づいて赤色、緑色および青色の三原色ガンマ曲線を算出する三原色ガンマ曲線算出工程と、前記参照表示パネルの三原色の最高階調値および前記表示パネルの白色の最高階調値に基づいて三原色の出力期待値を算出し、当該出力期待値および前記三原色ガンマ曲線に基づいて、入力表示データをホワイトバランスが補正された補正表示データに変換する変換値を算出する変換値算出工程と、を含んでいる。
上記の構成によれば、態様１に係る階調補正データ作成装置と同じく、少ない測定値に基づいて階調を補正する変換値を作成することができる。それゆえ、変換値に基づくＬＵＴを作成するための演算処理が軽減される。
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
２ 制御装置（階調補正装置）
３ ドライバ（階調補正装置，表示駆動回路）
４ 液晶表示パネル（表示パネル）
５ 階調補正データ作成部（階調補正データ作成装置）
６ 変換処理部
７ ガンマ補正部
５４ 白色ガンマ曲線算出部
５５ 三原色ガンマ曲線算出部
１００，１０１ 液晶表示装置（表示装置）
２００ 携帯端末装置（電子機器）

Claims (7)

  1. 表示パネルに白色が単色表示された状態での初期値である測定値の、前記表示パネルに表示される白色の１つ以上の測定点で測定された最大階調を含む階調の目標階調値に対する偏差と、前記表示パネルの白色ガンマ特性における最大階調を除く任意の階調の１つ以上の測定点での測定ガンマ値とに基づいて白色ガンマ曲線を算出する白色ガンマ曲線算出部と、
    理想的なガンマ特性を有する参照表示パネルの白色のガンマ曲線を当該参照表示パネルの赤色、緑色および青色のガンマ曲線に対比させることによって得られる関係を、前記白色ガンマ曲線に適用することにより、赤色、緑色および青色の三原色ガンマ曲線を算出する三原色ガンマ曲線算出部と、
    前記参照表示パネルの三原色の最高階調値および前記表示パネルの白色の最高階調値に基づいて三原色の出力期待値を算出し、当該出力期待値および前記三原色ガンマ曲線に基づいて、入力表示データをホワイトバランスが補正された補正表示データに変換する変換値を算出する変換値算出部と、を備え、
    前記白色ガンマ曲線算出部は、前記白色ガンマ曲線における最大階調値の三原色の階調値であるトップ座標を、前記測定値に前記偏差を加算することにより算出し、当該トップ座標よりも低い階調の補助的な補助目標階調値に対する補助偏差を用いて、前記トップ座標の近傍での前記白色ガンマ曲線を算出し、前記測定ガンマ値に基づいて、前記白色ガンマ曲線のトップ座標以外の部分を算出することを特徴とする階調補正データ作成装置。
  2. 前記白色ガンマ曲線算出部は、高階調側の前記測定ガンマ値を用いて前記白色ガンマ曲線を算出することを特徴とする請求項１に記載の階調補正データ作成装置。
  3. 請求項１または２に記載の階調補正データ作成装置と、
    前記変換値に基づいて前記入力表示データを前記補正表示データに変換する変換処理部と、
    前記補正表示データを所定のガンマ特性で補正するガンマ補正部と、を備えていることを特徴とする階調補正装置。
  4. 前記階調補正装置は、前記ガンマ補正部によってガンマ補正が施された出力表示データを前記表示パネルに供給する表示駆動回路に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の階調補正装置。
  5. 前記階調補正装置は、前記ガンマ補正部によってガンマ補正が施された出力表示データを前記表示パネルに供給する表示駆動回路を制御するとともに、前記入力表示データを出力する制御装置に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の階調補正装置。
  6. 請求項３から５のいずれか１項に記載の階調補正装置と、
    前記表示パネルと、を備えていることを特徴とする電子機器。
  7. 表示パネルに白色が単色表示された状態での初期値である測定値の、前記表示パネルに表示される白色の１つ以上の測定点で測定された最大階調を含む階調の目標階調値に対する偏差と、前記表示パネルの白色ガンマ特性における最大階調を除く任意の階調の１つ以上の測定点での測定ガンマ値とに基づいて白色ガンマ曲線を算出する白色ガンマ曲線算出工程と、
    理想的なガンマ特性を有する参照表示パネルの赤色、緑色および青色のガンマ曲線を前記白色ガンマ曲線に対比させることによって得られる関係に基づいて赤色、緑色および青色の三原色ガンマ曲線を算出する三原色ガンマ曲線算出工程と、
    前記参照表示パネルの三原色の最高階調値および前記表示パネルの白色の最高階調値に基づいて三原色の出力期待値を算出し、当該出力期待値および前記三原色ガンマ曲線に基づいて、入力表示データをホワイトバランスが補正された補正表示データに変換する変換値を算出する変換値算出工程と、を含み、
    前記白色ガンマ曲線算出工程において、前記白色ガンマ曲線における最大階調値の三原色の階調値であるトップ座標を、前記測定値に前記偏差を加算することにより算出し、当該トップ座標よりも低い階調の補助的な補助目標階調値に対する補助偏差を用いて、前記トップ座標の近傍での前記白色ガンマ曲線を算出し、前記測定ガンマ値に基づいて、前記白色ガンマ曲線のトップ座標以外の部分を算出することを特徴とする階調補正データ作成方法。
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