(57)【要約】【課題】  表示装置には様々な要因で色の補正を行う必要がある。従来の技術では映像データがアナログで送られているため、信号の振幅や位相を調整することで、映像データの補正を行っていた。しかし、近年映像データがデジタルで送られてくるようになり、液晶や、有機ＥＬ等を用いた表示装置をアナログではなくデジタルで駆動するようになってきており、色調の補正をデジタルで行う必要が出てきている。【解決手段】    多数の折れ点を有する変換回路によりガンマカーブを生成し、入力信号を変換する。その際にそのガンマカーブを全体の振幅値を調整するコマンドと、ガンマカーブ自体の傾きを調整するコマンドの二つで調整することによりデジタルで出力データを調整し、色の補正を行う。また、その調整手段を実現するための回路構成を提案する。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される映像信号を表示装置に映し出す回路において、
入力される映像信号を多数の変化点を有する変換回路によりロジック演算を行い、
出力映像信号を変換する回路に対して、
前記変換回路の変化点に一定の比率をかけることにより
前記変換回路の出力の全体の振幅を調整することを特徴とする駆動方法。
【請求項２】
前記変換回路において、変化点の最大値と、変化点の中心点を固定し、
前記変化点の中心点より大きい点に対しては前記変換回路の変化点にかける比率を増加させ、
前記変化点の中心点より小さい点に対しては前記変換回路の変化点にかける比率を減少させることにより、
前記変換回路の変化の割合を調整することを特徴とする駆動方法。
【請求項３】
請求項１と請求項２を同時に行うことで、前記変換回路の出力を用意に調整することを特徴とする駆動方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の駆動方法を実現するための、回路構成。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載の駆動方法を用いた、モジュール。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれかに記載の駆動方法を用いた、テレビ。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれかに記載の駆動方法を用いた、携帯情報端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶ディスプレイや有機ＥＬ素子を用いたディスプレイにおいて、表示する色の色調を補正する駆動方法、回路構成、モジュール、テレビ、及び携帯情報端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置には様々な要因で色の補正を行う必要がある。従来の技術では映像データがアナログで送られているため、信号の振幅や位相を調整することで、映像データの補正を行っていた。しかし、近年映像データがデジタルで送られてくるようになり、液晶や、有機ＥＬ等を用いた表示装置をアナログではなくデジタルで駆動するようになってきており、色調の補正をデジタルで行う必要が出てきている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、出力をデジタルで行う場合はアナログと違って、多数の出力があるため、全てにアナログのような調整回路を入れるわけには行かず、オペアンプなどによる出力の調整ができないため、容易に色の補正を行うことが出来ない。
【０００４】
すなわち、デジタルの入力データに対して、従来の表示装置は、容易に色の補正を行うことが出来ないという課題がある。
【０００５】
本発明は、上記課題を考慮し、デジタルの入力データに対して容易に色の補正を行うことが出来る駆動方法、回路構成、モジュール、テレビ、及び携帯情報端末を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、第１の本発明は、入力される映像信号を表示装置に映し出す回路において、
入力される映像信号を多数の変化点を有する変換回路によりロジック演算を行い、
出力映像信号を変換する回路に対して、
前記変換回路の変化点に一定の比率をかけることにより
前記変換回路の出力の全体の振幅を調整することを特徴とする駆動方法である。
【０００７】
また、第２の本発明は、前記変換回路において、変化点の最大値と、変化点の中心点を固定し、
前記変化点の中心点より大きい点に対しては前記変換回路の変化点にかける比率を増加させ、
前記変化点の中心点より小さい点に対しては前記変換回路の変化点にかける比率を減少させることにより、
前記変換回路の変化の割合を調整することを特徴とする駆動方法である。
【０００８】
また、第３の本発明は、第１の本発明と第２の本発明とをを同時に行うことで、前記変換回路の出力を用意に調整することを特徴とする駆動方法である。
【０００９】
また、第４の本発明は、第１〜３のいずれかに記載の駆動方法を実現するための回路構成である。
【００１０】
また、第５の本発明は、第１〜３の本発明のいずれかの駆動方法を用いたモジュールである。
また、第６の本発明は、第１〜３の本発明のいずれかの駆動方法を用いたテレビである。
【００１１】
また、第７の本発明は、第１〜３の本発明のいずれかの駆動方法を用いた携帯情報端末である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によりデジタル方式による色補正が容易に実現することができ、アナログ方式からデジタル方式に移行する際の問題点を解決することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
まず、本発明の実施の形態において記している表示装置とは映像を映し出す装置のことであり、この表示装置には液晶素子などの非発光素子を用いたディスプレイや、ＣＲＴやＰＤＰ、またＦＥＤやＳＥＤ，さらには有機、無機のＥＬ素子などを用いたディスプレイのような自発光素子を用いたディスプレイなどが当てはまる。
【００１４】
一般的に表示装置で映し出す映像には補正を加える必要がある。その理由は人間の視覚特性に合うように明るさを変化させる必要があることや、自発光素子を用いたディスプレイだと自発光素子の材料特性やばらつき、液晶ディスプレイのような非発光素子を用いたディスプレイでもバックライトのばらつきなどを補正する必要があるからである。
【００１５】
従来、映像データをアナログで出力する際には図１に示すように入力ナログデータ１０４をオペアンプ１０３を通すことにより、可変抵抗１０１、もしくは１０２を調整することで出力の位相や、振幅を調整することができ、それにより出力アナログデータ１０５の調整を行うことが可能であり、これにより各色の補正を行うことが可能であった。また、テレビなどの映像データはアナログで送られてくるため、表示装置の出力方法もアナログで行うことは理にかなっていた。しかし、近年デジタル放送などでもともとのデータがデジタルで送られてくる状況が増えてきているため、その際にはデジタル出力を行うほうが好まれる。また、デジタル方式はアナログ方式と異なり、隣接画素の影響を受けないため、非常にくっきりとした画像を表示することが可能であるため、これからデジタル化が進んでいくと考えられている。
【００１６】
しかしながら、出力をデジタルで行う場合はアナログと違って、多数の出力があるため、全てにアナログのような調整回路を入れるわけには行かず、先に示したようなオペアンプなどによる出力の調整ができないため、他の手段により色の補正を行う必要がある。そのため、本発明ではデジタルの入力データに対してロジック演算によるデジタルガンマカーブによる色調補正の方法を提案する。
【００１７】
ガンマカーブとは入力データが人間の視覚特性に合うように出力データを調整するための変換カーブである。映像データの処理を全てデジタルで行う場合には入力データをロジック演算を行って人間の視覚特性に合うようにデータを変換するデジタルガンマカーブを用いる必要がある。正確に変換を行うためには全ての入力データに対して変換データを用意する必要があり、仮に入力データが８ｂｉｔのＲＧＢで入力されるとすると、三色同一のガンマカーブにするとしても２５６個の変換データ、三色独立にするとなると７６８個の変換データが必要となり、これを全て制御するには大きな労力が必要となる。そこで、この労力を低減するためにカーブの変化点を絞ってやると良い。
本発明では図２に示すような入力８ｂｉｔに対して、８個の変化点を設定してガンマカーブを生成する方法にて説明する。本発明はこの変化点の設定法についての発明であるため、この変化点の個数は８個に固定するものではない。
【００１８】
図２に示すような８点折れガンマカーブは等間隔に８個の点２０１〜２０８を設定する。例えば、入力データが８ビットである場合、入力されるデータは０から２５５の間である。その間の３２、６４,９６，１２８，１６０，１９２，２２４，２５６と言う風に３２個ずつ折れ点を設定する。すると、入力データに対して５ビットずつのくくりが８箇所できることになる。ここで図２の２０９（値は１１０と設定する）におけるガンマカーブの出力値の求め方を例にして説明する。入力データに対するガンマカーブの出力を求めるにはまず、入力データの上位３ビットを見て、その入力データがガンマカーブのどの範囲にいるかを検出する。するとその入力データがいる範囲の前の折れ点と次の折れ点が分かる。２０９の場合、１１０を２進数になおすと０１１０１１１０であるため、上位３ビットは０１１である。０１１とは３であるので、この値は３番目すなわち、図番号２０３から２０４の間にいることになる。また、この２０３と２０４の値の差から今いる場所の傾きが演算できるのであとはその傾きと入力データの下位５ビットの演算結果と前の折れ点２０３を加算処理することでガンマカーブの出力値を求めることが可能となる。これが今回の発明の基準となる多折れ点のガンマカーブの基礎概念である。これを踏まえて、この多折れ点のガンマカーブによる色補正の方法について説明する。
【００１９】
まず、全体の振幅を変える方法について提案する。まずは基準のガンマカーブを設定する必要がある。これは図２に示すようなカーブをまず基準のカーブとして設定する。この値を基準として色補正を行うので、この値は一般的に人間の視覚に合う値に設定しておけばよい。ここでは基準のガンマカーブを図番号３０３とする。全体の振幅を変えることから、ここではこの機能をブライトネス調整機能と呼ぶ。また、ここでは説明のためにブライトネスの調整値３０１を０から２５５で調整することにすると、図３に示すように基準のガンマカーブの各折れ点に対して、（ブライトネス調整値／２５５）をかけると基準のガンマカーブの比率はそのままにブライトネス調整値の値に応じて全体の振幅を調整することができる。これにより、色のバランスがずれている場合の調整が可能になる。また、仮に全体の振幅を１００％から５０％までの間で変化させたいとすると（ブライトネス調整値＋２５６）／５１２という風にブライトネス調整値を底上げすることにより可能になる。また、この底上げの値を基準振幅値３０２として変更可能にすると、ＲＧＢの各色に対し共通で全体の振幅を調整する機能として使用可能である。この機能により、表示装置の明るさの調整が可能になる。
【００２０】
次に、ガンマカーブの傾きを調整する手段について図４にて説明する。ガンマカーブの傾きを調整することにより、低階調部と高階調部の差をつけ、コントラスト間を出す。ここでは説明を容易にするためにガンマカーブの傾きを設定する値をコントラスト調整値４０２として説明を行う。先に説明したようにコントラスト調整とは低階調部と高階調部の差をつけることにより行う。そのため、図４に示すように８点の折れ点のうち、最大階調のポイント４０２を固定し、また、中心のポイント４０３を固定して中心から下の三点をコントラスト調整値によって下げ、中心から上の三点をコントラスト調整値によって上げることにより、傾きを調整する。
【００２１】
以上の点から、各折れ点は、１点目から３点目の折れ点までは（基準のガンマカーブの折れ点の値）×（ブライトネス調整値３０１＋基準振幅値３０２―コントラスト調整値４０１）／（刻み数）・・・（１）、５点目から７点目は（基準のガンマカーブの折れ点の値）×（ブライトネス調整値＋基準振幅値＋コントラスト調整値）／（刻み数）・・・（２）、真ん中の４点目と最終の８点目は（基準のガンマカーブの折れ点の値）×（ブライトネス調整値＋基準振幅値）／（刻み数）・・・（３）で表すことができる。刻み数は大きくするほど細かく設定できるようになるが、刻み数は除算行為になるため、ビットシフトで済むように２のｎ乗（ｎは整数）にするのがよい。また、先にも示したように８点折れに固定するものではない。１６点折れで構成する場合には１点から７点までに式（１）を適用し、９点から１５点までは式（２）を適用し、８点目と１６点目に式（３）を適用すればよい。つまりはどのような折れ点数であれ、真ん中より下の点には式（１）を適用し、真ん中より上の点には式（２）を適用し、真ん中と最後の点には式（３）を適用する。尚、真ん中の点は必ずしも式（３）を適用する必要は無い。式（１）でも式（２）でも良い。ただ、中心を固定するほうが中心を基点に傾きを変えられるために調整が行いやすい。
【００２２】
続いて上記の方式を実現するための回路構成を提案する。図５に示すようにまず最も簡単な構成である式（３）を作成するために基準振幅値３０２とブライトネス調整値３０１を加算する。その値５０１に対して、式（１）は５０１に対してコントラスト調整値４０１を加えた値５０２であり、式（２）は５０１に対してコントラスト調整値４０１を引いた値５０３である。この値を各基準のガンマカーブの値に対する演算係数としてレジスタ５０４ａ〜５０４ｈに収納する。
【００２３】
図６にてレジスタ５０４ａ〜５０４ｈに収納された演算係数と基準のガンマカーブの値と演算する構成について説明する。基準のガンマカーブ値２０１〜２０８に対して、レジスタ５０４ａ〜５０４ｈに収納された演算係数を乗算器６０１にかける。その出力に対して先に示した刻み値で割ることにより、補正されたガンマカーブの折れ点が演算される。刻み値が２のｎ乗で構成されている場合、下位ｎビットを切り捨てるだけで乗算したのと同じことになる。
【００２４】
また、８点目の折れ点に対して、７点目の折れ点の演算係数にはコントラスト調整値４０１が加算されているため、コントラストの調整値次第では他の折れ点が８点目を超えてしまう可能性がある。そのため、最初に８点目の折れ点６０２ｈを演算し、その他の点は比較器６０３にて８点目の折れ点６０２ｈとの大小比較を行い、８点目の値を超えない場合はそのままの値が選択され、８点目を超える場合には８点目の値６０２ｈを選択されるようなセレクター６０４を作ることで８点目を超えるのを防ぐように構成するのがよい。図６では８点目以外の全ての折れ点に対して同様の処理が行われているが、実際には８点目を超える可能性があるのはコントラスト調整値を加算する６０２ｇ、６０２ｆ、６０２ｅだけであるので、図７のように６０２ｇ、６０２ｆ、６０２ｅだけに比較処理を行えばよい。
【００２５】
また、図６や図７のような回路では乗算器や、比較器が多いため、回路規模が非常に大きくなる。そこで図８に示すように乗算器に入れる演算係数と基準のガンマカーブの値をセレクター８０１，８０２で選択し、乗算器６０１で演算した後、比較器６０３とセレクター６０４にて８点目の折れ点との比較を行った値を再びセレクター８０３にかけることにより、ガンマカーブの設定値６０２ａ〜６０２ｈを設定する回路構成が良い。
【００２６】
以上の構成により、ブライトネス調整値とコントラスト調整値を色ごとに設定するだけで様々な色の補正が可能となる。また基準振幅値を調整することで全体の振幅も調整することが可能となるので、これまでアナログ方式の駆動に対してオペアンプなどが必要なくなり、非常にシンプルな構成が可能となる。
【００２７】
本発明は先に記した時分割で処理を行うなどの回路規模を削減する手法が組まれているため、回路規模が大きくならず、液晶を駆動させるドライバーの中に内蔵することが可能であり、ガラス上にドライバーを実装するＣＯＧ（チップオングラステクノロジー）の手法をとる際にドライバーに内蔵することができるので小型化をすすめるのに非常に効果がある。
【００２８】
また、本発明は今後デジタル化がすすむテレビや、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、携帯電話、ＰＤＡなどの情報端末などのデジタル機器に使用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明に係る表示装置の色調補正方法は、デジタル方式による色補正が容易に実現することができ、アナログ方式からデジタル方式に移行する際の問題点を解決することができるという効果を有し、液晶ディスプレイや有機ＥＬ素子を用いたディスプレイにおいて、表示する色の色調を補正する駆動方法、回路構成、モジュール、テレビ、及び携帯情報端末等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来の方式を説明した図である。
【図２】デジタル処理の方式を説明した図である。
【図３】デジタル処理の方式を説明した図である。
【図４】デジタル処理の方式を説明した図である。
【図５】本発明を実現する回路構成図である。
【図６】本発明を実現する回路構成図である。
【図７】本発明を実現する回路構成図である。
【図８】本発明を実現する回路構成図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０１  可変抵抗
１０２  可変抵抗
１０３  オペアンプ
１０４  入力アナログデータ
１０５  出力アナログデータ
３０１  ブライトネスの調整値
３０２  基準振幅値
４０１  コントラスト調整値
５０１  値  
５０２  値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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