(57)【要約】【課題】ホワイトバランス調整を行った場合においても、表示された画像が暗くなることを抑制しつつ、希望する色度を実現する表示装置、テレビジョン受信機、及び表示方法の提供を目的とする。【解決手段】テレビジョン受信機は、記憶部に数式Ｚ＝１．０×Ｉ1.5×Sin（０．５×π×Ｉ）を記憶する。ただし、Ｚは出力値であり、Ｉは画素値である。従来の数式Ｚ＝Ｉ2.2×と比較し、記憶した数式では各画素値に対する出力値が大きくなる。したがって、ホワイトバランス調整を行って画素値を減少させた場合においても、減少させた画素値に対する出力値が大きくなり、画像の輝度が減少することを抑制できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素から構成される画像を示す画像データを受け付ける受付部と、該受付部が受け付けた画像データが示す画像を構成している各画素が有する画素値に補正を行う補正部と、該補正部が補正を行った画素値に基づく画像を表示する表示部とを備える表示装置において、
前記補正部は、下記の数式（１）により表わされる補正を行う
ことを特徴とする表示装置。
Ｚ＝Ａ×ＩN×Sin（０．５×π×Ｉ）・・・数式（１）
（ただし、Ｚ：補正後の画素値、Ａ：係数、Ｉ：画素値、Ｎ：冪数。）
【請求項２】
前記Ｎは、１．０乃至２．２である
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記Ｎは、１．３乃至１．７である
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
テレビジョン放送を受信する受信部と、
該受信部が受信したテレビジョン放送の画像を表示する請求項１から３のいずれか一つに記載の表示装置と
を備えることを特徴とするテレビジョン受信機。
【請求項５】
複数の画素から構成される画像を示す画像データを受け付け、受け付けた画像データが示す画像を構成している各画素が有する画素値に補正を行い、補正を行った画素値に基づく画像を表示する表示方法において、
下記の数式（１）により表わされる補正を行う
ことを特徴とする表示方法。
Ｚ＝Ａ×ＩN×Sin（０．５×π×Ｉ）・・・数式（１）
（ただし、Ｚ：補正後の画素値、Ａ：係数、Ｉ：画素値、Ｎ：冪数。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像の色度及び明るさを改善する表示装置、テレビジョン受信機及び表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
受け付けた画像データに基づく画像を表示する表示装置が実用化されている。例えば、液晶パネルで構成された表示部を有する表示装置が実用化されている。
【０００３】
表示部は、受け付けた画像データの画素値に補正を行った出力値に基づき、画像を表示する。表示部では、受け付けた画像データの画素値と、この画素値に補正することにより得られる出力値との関係は必ずしも比例しない。各表示部が有するこの関係は表示特性と呼ばれ、近似的にＺ＝Ｉγ（ただし、Ｚ：出力値、Ｉ：画素値、γ：冪数）で表される。γとして２．２を用いた表示部がよく用いられている（特許文献１）。
【０００４】
γとして２．２を用いた表示部を有する表示装置を製造する際には、数式Ｚ＝Ｉ2.2の関係を示す構成となるように、表示部の光波長特性、温度の影響等を考慮して表示装置の各構成要素を設計する。具体的には、受け付けた画像データのＲＧＢ（Ｙ）に対して、Ｒ、Ｇ及びＢの各画素値が最大となる場合に白を示す所定の色度となるようにし、低画素値から中画素値における全階調に亘って色度を一定に保てるように設計を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２４９８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
表示装置の構成要素であるカラーフィルタ、バックライト、その他の素子には、表示装置間でばらつきが存在する。したがって、上述したように設計した構成要素を組み合わせて表示装置を製造する場合、構成要素のばらつきにより、希望する色度を製造された表示装置が示さない可能性がある。
【０００７】
上述した可能性を考慮し、構成要素が組み合わせられた表示装置には、製造ライン毎に個別のホワイトバランス調整が実行される。例えば、表示装置の輝度を減少させないようにするため、Ｇを基準としてＲ及びＢの画素値を数式Ｚ＝Ｉ2.2が示す関係から変更する。具体的には、ホワイトバランス調整を行い、各階調の適当な位置で規定の値の色度となるようにＲ、Ｇ及びＢに対する出力値を増減させる。
【０００８】
しかしながら、このようなホワイトバランス調整を行った場合、白を表すＲ、Ｇ及びＢの出力値バランスが適切でないときに、高画素値に対する映像における白の色度にずれが生じ、色味が悪化する虞がある。改善策として、Ｇの画素値に対する出力値のレベルを減少させる対策が考えられる。しかしながら、出力値の減少は表示された画像の輝度の減少を意味するため、その対策では、表示された画像が暗く表示されることになる。したがって、従来の表示装置は、ホワイトバランス調整を踏まえた適切な色度の実現を可能としていたとは言い難い。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであって、ホワイトバランス調整を行った場合においても、表示された画像が暗くなることを抑制しつつ、希望する色度を実現する表示装置、テレビジョン受信機及び表示方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る表示装置は、複数の画素から構成される画像を示す画像データを受け付ける受付部と、該受付部が受け付けた画像データが示す画像を構成している各画素が有する画素値に補正を行う補正部と、該補正部が補正を行った画素値に基づく画像を表示する表示部とを備える表示装置において、前記補正部は、下記の数式（１）により表わされる補正を行うことを特徴とする。
Ｚ＝Ａ×ＩN×Sin（０．５×π×Ｉ）・・・数式（１）
（ただし、Ｚ：補正後の画素値、Ａ：係数、Ｉ：画素値、Ｎ：冪数。）
【００１１】
上述の表示装置では、受け付けた画像データの画素値に対して数式（１）Ｚ＝Ａ×ＩN×Sin（０．５×π×Ｉ）を用いた補正を行い、補正後の画素値に基づく画像を表示部に表示する。
【００１２】
また本発明に係る表示装置は、前記Ｎは、１．０乃至２．２であることを特徴とする。
【００１３】
上述の表示装置では、計算部が用いる数式（１）の冪数が１．０乃至２．２の範囲内となるようにしてある。
【００１４】
また本発明に係る表示装置は、前記Ｎは、１．３乃至１．７であることを特徴とする。
【００１５】
上述の表示装置では、計算部が用いる数式（１）の冪数が１．３乃至１．７の範囲内となるようにしてある。
【００１６】
本発明に係るテレビジョン受信機は、テレビジョン放送を受信する受信部と、該受信部が受信したテレビジョン放送の画像を表示する上述の表示装置とを備えることを特徴とする。
【００１７】
上述のテレビジョン受信機では、受信したテレビジョン放送に含まれる画像の画素値に対して数式（１）Ｚ＝Ａ×ＩN×Sin（０．５×π×Ｉ）を用いた補正を行い、補正後の画素値に基づく画像を表示部に表示する。
【００１８】
本発明に係る表示方法は、複数の画素から構成される画像を示す画像データを受け付け、受け付けた画像データが示す画像を構成している各画素が有する画素値に補正を行い、補正を行った画素値に基づく画像を表示する表示方法において、下記の数式（１）により表わされる補正を行うことを特徴とする。
Ｚ＝Ａ×ＩN×Sin（０．５×π×Ｉ）・・・数式（１）
（ただし、Ｚ：補正後の画素値、Ａ：係数、Ｉ：画素値、Ｎ：冪数。）      
【００１９】
上述の表示方法では、受け付けた画像データの画素値に対して数式（１）Ｚ＝Ａ×ＩN×Sin（０．５×π×Ｉ）を用いた補正を行い、補正後の画素値に基づく画像を表示する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明にあっては、受け付けた画像データの画素値に対して、Ｚ＝ＩNではなく、Ｚ＝Ａ×ＩN×Sin（０．５×π×Ｉ）に基づく画像を表示するようにしてある。Ｚ＝Ａ×ＩN×Sin（０．５×π×Ｉ）では、Ｚ＝ＩNと比較し、受け付けた画像データの高画素値領域における補正後の画素値が大きくなる。つまり、画像の輝度は補正後の画素値に依存するため、白に近づく高画素値領域に対する画像の輝度が大きくなる。したがって、ホワイトバランス調整を行って補正後の画素値を下げた場合においても、比較的高輝度を保つことができ、表示された画像が暗くなることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】テレビジョン受信機の外観を示す模式図である。
【図２】テレビジョン受信機の一構成例を示したブロック図である。
【図３】記憶部に記憶した数式で示される曲線と従来の数式Ｚ＝Ｉ2.2で示される曲線とを比較説明するためのグラフである。
【図４】映像信号の画素値から出力値を計算する信号処理部の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（実施の形態１）
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。表示装置としての機能を有するテレビジョン受信機について例示する。
【００２３】
図１は、テレビジョン受信機１の外観を示す模式図である。図２は、テレビジョン受信機１の一構成例を示したブロック図である。テレビジョン受信機１は制御部１０、映像／音声入力部１１、チューナ部１２、ＡＶスイッチ１３、信号処理部１４、表示部１５、スピーカ１６、及び記憶部１７を備える。
【００２４】
制御部１０は、中央処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）、記憶媒体（Read Only Memory：ＲＯＭ）、メモリ（Random Access Memory：ＲＡＭ）などを備えたマイクロコンピュータからなり、テレビジョン受信機１の各構成部に制御信号を与えて各構成部の動作を制御する。
【００２５】
映像／音声入力部１１は、各種外部装置から出力された映像信号及び音声信号が入力される入力インタフェースであり、入力された映像信号及び音声信号をＡＶスイッチ１３へ与える。外部装置は、例えば、衛星放送チューナ、ケーブルテレビチューナ、ＩＰ放送チューナなどのチューナで構成される。
【００２６】
チューナ部１２は、アンテナＡで受信した放送信号から特定チャンネルの放送信号を選択し、選択した特定チャンネルの放送信号に含まれる映像信号及び音声信号をＡＶスイッチ１３に与える。
【００２７】
ＡＶスイッチ１３は、映像／音声入力部１１から与えられた映像信号及び音声信号、又はチューナ部１２から与えられた映像信号及び音声信号のいずれかを選択し、選択された映像信号及び音声信号を信号処理部１４へ出力する。
【００２８】
信号処理部１４は、ＡＶスイッチ１３から出力された映像信号に基づいて映像データを生成し、生成した映像データを表示部１５に出力する。具体的には、ＡＶスイッチ１３から受け付けた映像信号のＧ、Ｂ、及びＲの画素値に対して、後述する記憶部１７に記憶した数式１７ａを参照して補正を行い、出力値（補正後の画素値）を求め、求めた出力値に基づく映像データを生成し、生成した映像データを表示部１５に出力する。また信号処理部１４は、ＡＶスイッチ１３から出力された音声信号に基づいて音声データを生成し、生成した音声データをスピーカ１６に出力する。
【００２９】
表示部１５は、液晶パネルで構成してあり、信号処理部１４から与えられた映像データに基づいて、映像を表示する。プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬパネルなどを用いて構成してもよい。
【００３０】
スピーカ１６は、電気信号を物理振動に変えて音を生み出すものであり、信号処理部１４から与えられた音声データに基づいて、音声を出力する。
【００３１】
記憶部１７は、ＲＡＭで構成してあり、表示部１５による画像の表示に使用する数式１７ａを記憶する。数式１７ａは、Ｚ＝１．０×Ｉ1.5×Sin（０．５×π×Ｉ）（ただし、Ｚ：出力値、Ｉ：画素値）で表される。記憶部１７は、ＲＡＭ以外の記録媒体、たとえばＨＤＤ、で構成されてもよい。
【００３２】
図３は、記憶部１７に記憶した数式１７ａで示される曲線と従来の数式Ｚ＝Ｉ2.2で示される曲線とを比較説明するためのグラフである。図３の横軸は、受け付けた画像データの画素値を示し、縦軸は受け付けた画像データの出力値を示す。横軸における数値１．０は、受け付けた画像データの画素数の最大値２５５に対して１００％であることを示している。縦軸における数値１．０は、出力値の最大値に対して１００％であることを示している。
【００３３】
図３では、画素値と出力値との従来の関係を示すＺ＝Ｉ2.2で示される曲線と、記憶部１７に記憶した数式１７ａ、Ｚ＝１．０×Ｉ1.5×Sin（０．５×π×Ｉ）で示される曲線と、数式１７ａの冪数を変更した一例であるＺ＝１．０×Ｉ1.0×Sin（０．５×π×Ｉ）で示される曲線と、数式１７ａの係数を変更した一例であるＺ＝０．９×Ｉ1.5×Sin（０．５×π×Ｉ）で示される曲線と、その他の数式の一例であるＺ＝Sin（０．５×π×Ｉ）およびＺ＝０．９×Ｉ2.2で示される曲線を示してある。
【００３４】
数式１７ａ、Ｚ＝１．０×Ｉ1.5×Sin（０．５×π×Ｉ）で示される曲線は、従来のＺ＝Ｉ2.2で示される曲線と比較し、各画素値における出力値が大きくなっている。表示される画像の輝度は出力値に応じて変化するため、従来のＺ＝Ｉ2.2で示される曲線の場合と比較し、数式１７ａで示される曲線の場合には同じ画素値でも表示される画像の輝度が大きくなる。
【００３５】
ホワイトバランス調整を実行する方法として、受け付けた画像データの画素値に修正を加える方法が知られている。その方法では、表示された画像の輝度の減少を抑えるために、Ｇを基準にしてＢ及びＲの画素値に修正を加える。つまり、Ｇを考慮し、Ｇ、Ｂ及びＲの画素値に同様の修正を加える。画素値が増加するように修正を加えた場合、白に対応する画素値において飽和状態が生じ、適切な色度が実現できなくなるため、画素値が減少するように修正を加える。例えば、ホワイトバランス調整を実行して、出力値が１００％である画素値１００％を画素値９５％に減少させている場合、ホワイトバランス調整後の画素値９５％に対して、従来のＺ＝Ｉ2.2で示される曲線では出力値が８９％となっているが、数式１７ａで示される曲線では出力値が９２％となっている。つまり、ホワイトバランス調整を実行してＧ、Ｂ及びＲの画素値１００％を画素値９５％としている場合、従来のＺ＝Ｉ2.2では輝度が１．１％低下することになるが、数式１７ａでは輝度が０．８％しか低下しないことになる。したがって、数式１７ａを用いることにより、表示される画像の輝度低下を抑制することができる。
【００３６】
数式１７ａの冪数を変更した一例であるＺ＝１．０×Ｉ1.0×Sin（０．５×π×Ｉ）で示される曲線でも、従来のＺ＝Ｉ2.2で示される曲線と比較し、各画素値における出力値が大きくなっている。例えば、ホワイトバランス調整を実行して、出力値が１００％である画素値１００％を画素値９５％に減少させている場合、ホワイトバランス調整後の画素値９５％に対して、従来のＺ＝Ｉ2.2で示される曲線では出力値が８９％となっているが、この一例の数式で示される曲線では出力値が９５％となっている。つまり、ホワイトバランス調整を実行してＧ、Ｂ及びＲの画素値１００％を画素値９５％としている場合、従来のＺ＝Ｉ2.2では輝度が１．１％低下することになるが、この式では輝度が０．５％しか低下しないことになる。したがって、この一例の数式を用いることにより、表示される画像の輝度低下を抑制することができる。
【００３７】
数式１７ａの係数を変更した一例であるＺ＝０．９×Ｉ1.5×Sin（０．５×π×Ｉ）で示される曲線では、高画素値領域の各画素値における出力値が、従来のＺ＝Ｉ2.2で示される曲線よりも小さくなっている。Ｚ＝０．９×Ｉ1.0で示される曲線における出力値がＺ＝Ｉ2.2で示される曲線における出力値よりも小さくなることを考慮した場合、数式１７ａの係数は１．０以上が好ましい。
【００３８】
Ｚ＝Sin（０．５×π×Ｉ）で示される曲線は、従来のＺ＝Ｉ2.2で示される曲線から大きく異なる曲線となり、表示部１５の表示特性に合致しないために使用できない。この事実は、単にSin（０．５×π×Ｉ）という計算式を行うことが重要なのではなく、１．０×Ｉγに対してSin（０．５×π×Ｉ）を乗算したものを出力値とする構成が重要であることを示している。
【００３９】
図３では、冪数を１．５とした数式１７ａ及び冪数を１．０とした数式１７ａの変形例を示したが、冪数として、１．０乃至２．２の範囲の数値が好ましい。また、冪数として、１．３乃至１．７の範囲の数値がより好ましい。冪数が１．３より小さい場合においても、Ｚ＝Ｉ2.2よりも輝度が大きくなり得るが、コントラストの無い画像になる虜がある。また、冪数が１．７より大きい場合には、最大輝度に対する調整尤度が少なくなる虜がある。
【００４０】
ホワイトバランス調整を実行する方法として、Ｇ、Ｂ及びＲの画素値に対してそれぞれ別々の修正を加える対応も考えられる。例えば、Ｇの画素値をＺ＝Ｉ2.1で示される曲線となるように修正し、Ｂの画素値をＺ＝Ｉ2.0で示される曲線となるように修正し、Ｒ画素値をＺ＝Ｉ1.9で示される曲線となるように修正する対応が考えられる。しかしながら、このような方法では、画素値および出力値の最大値１００％に対応する白において色度を合わせることが困難となる。
【００４１】
図４は、映像信号の画素値から出力値を計算する信号処理部１４の処理手順を示すフローチャートである。信号処理部１４は、ＡＶスイッチ１３から映像信号を受け付ける（ステップＳ１１）。
【００４２】
信号処理部１４は、記憶部１７に記憶した数式１７ａに基づき、受け付けた映像信号の画素値に対する出力値を算出する（ステップＳ１２）。また信号処理部１４は、算出した出力値に基づく映像データを生成する（ステップＳ１３）。
【００４３】
信号処理部１４は、生成した映像データを表示部１５に出力して（ステップＳ１４）、処理を終了する。この処理手順を行うことにより、生成した映像データに基づく画像が表示部１５に表示される。
【００４４】
上述の構成により、受け付けた画像データの画素値に対する出力値が大きくなったテレビジョン受信機１を使用することができるようになり、ホワイトバランス調整を行って出力値を減少させた場合においても、十分な出力値を確保できるようになる。したがって、ホワイトバランス調整を行った場合においても、比較的高輝度を保つことができ、表示された画像が暗くなることを抑制することができる。
【００４５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものでは無いと考えられるべきである。本発明の範囲は、上で例示した内容だけで無く、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての更新が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４６】
１    テレビジョン受信機
１０  制御部
１１  映像／音声入力部
１２  チューナ部
１３  ＡＶスイッチ
１４  信号処理部
１５  表示部
１６  スピーカ
１７  記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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