(57)【要約】【課題】  液晶ディスプレイ装置を観視する際に、どの観視方向から見ても色変化のない同一の画像を見ることが可能となるようにする。【解決手段】  液晶パネルに画像を表示する液晶ディスプレイ装置の表示制御方法において、液晶パネルに対する観視者の位置情報を取り込み（ステップＳ１）、観視者の液晶パネルに対する観視方向を位置情報を用いて算出し（ステップＳ２）、観視者の液晶パネルに対する観視方向と予め複数の観視方向から測定した液晶パネルの色再現特性データとから該観視方向における色再現特性を演算し（ステップＳ４，Ｓ６）、該演算により求めた色再現特性に応じて画像を表示する色信号を補正し液晶パネルに表示する（ステップＳ５）。【選択図】  図３
2006220714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルに画像を表示する液晶ディスプレイ装置の表示制御方法において、前記液晶パネルに対する観視者の位置情報を取り込み、前記観視者の前記液晶パネルに対する観視方向を前記位置情報を用いて算出し、前記観視者の前記液晶パネルに対する観視方向と予め複数の観視方向から測定した前記液晶パネルの色再現特性データとから該観視方向における色再現特性を演算し、該演算により求めた色再現特性に応じて前記画像を表示する色信号を補正し前記液晶パネルに表示することを特徴とする液晶ディスプレイ装置の表示制御方法。
【請求項２】
前記色再現特性データは、前記液晶パネルに表示された色を二次元的に測色する装置を用いて測定したことを特徴とする液晶ディスプレイ装置の表示制御方法。
【請求項３】
前記観視者の位置情報は、液晶ディスプレイ装置に設置した撮像手段を用いて取得することを特徴とする液晶ディスプレイ装置の表示制御方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液晶ディスプレイ装置の表示制御方法をコンピュータで実行させることを特徴とする液晶ディスプレイ装置の表示制御用プログラム。
【請求項５】
液晶パネルに画像を表示する液晶ディスプレイ装置において、前記液晶パネルに対する観視者の位置情報を取り込む入力手段と、予め複数の観視方向から測定した前記液晶パネルの色再現特性データと、前記観視者の前記液晶パネルに対する観視方向を前記位置情報を用いて算出する手段と、該手段で算出した観視者の前記液晶パネルに対する観視方向と前記色再現特性データとから該観視方向における色再現特性を演算して求め該色再現特性に応じて前記画像を表示する色信号を補正し前記液晶パネルに表示する手段とを備えることを特徴とする液晶ディスプレイ装置。
【請求項６】
観視者の前記位置情報を取得するための撮像手段を備えることを特徴とする液晶ディスプレイ装置。
【請求項７】
液晶パネル上に画像を表示する際に、予め複数の観視方向から該液晶パネルの色再現特性データを測定し、前記液晶パネルに対する観視者の観視方向の情報を取得し、該観視方向の前記液晶パネルの色再現特性を前記色再現特性データから求め、求めた色再現特性に応じて表示すべき色信号を決定し前記液晶パネルに表示することを特徴とする色再現方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示画面に対する観視方向角度が変化しても色変動を抑制することができる液晶ディスプレイ装置及びその表示制御方法並びに液晶ディスプレイ装置の表示制御用プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイ装置の画質が向上し、ＰＣモニタや家庭向けＴＶ用途として広く利用されるようになってきている。しかしながら、液晶ディスプレイ装置特有の問題として、観視角度に依存して輝度変動や色味変動が起きてしまうという問題がある。このような観視角度依存性が存在すると、液晶ディスプレイ装置の表示画面を見ている観視者がどの方向から表示画面を見るかに依存して、表示画像の表示色が異なってしまうことになる。
【０００３】
例えば、液晶ディスプレイ装置を真正面から見ているときの表示色に対し、同一色を表示していても、この液晶ディスプレイ装置を斜めから見たときの色の見え方は異なってしまう。また、大画面化が進んだ近年の大型ディスプレイ装置にあっては、表示画面の位置によって観視角度が異なるため、表示画面の位置が異なると色の見え方が異なってしまい、画面中央部と画面周辺部とで同一色を表示していても、異なる色に見えてしまうという問題がある。
【０００４】
斯かる問題に対し、新規な液晶表示方式の開発と光学補償フイルムの活用により、視野角特性を向上させる例が報告されている（例えば、下記の非特許文献１）。しかしながら、観視角度に応じた輝度変化、色変化を全て抑制するまでには至っておらず、依然として観視角度による依存性が残っている。
【０００５】
【非特許文献１】「液晶」Ｖｏｌ．８，Ｎｏ．２，ｐｐ８６（２００４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
液晶ディスプレイ装置の設置に制約があり、真正面から表示画面を観視することができず、斜め方向からしか観視できない場合でも、正常な色表現や輝度で表示画面を観視したいという要望は高い。また、大画面の液晶ディスプレイ装置で表示画面に表示されている画像を観視しているときに表示画面の位置によって輝度や色表現が異なると違和感を感じるため、画面全体で統一した輝度や色味を統一したいという要望も高い。
【０００７】
本発明の目的は、表示画面に対する観視方向が異なっても輝度や色の見え方を同じにすることができる液晶ディスプレイ装置とその表示制御方法並びに液晶ディスプレイ装置の表示制御用プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の液晶ディスプレイ装置の表示制御方法は、液晶パネルに画像を表示する液晶ディスプレイ装置の表示制御方法において、前記液晶パネルに対する観視者の位置情報を取り込み、前記観視者の前記液晶パネルに対する観視方向を前記位置情報を用いて算出し、前記観視者の前記液晶パネルに対する観視方向と予め複数の観視方向から測定した前記液晶パネルの色再現特性データとから該観視方向における色再現特性を演算し、該演算により求めた色再現特性に応じて前記画像を表示する色信号を補正し前記液晶パネルに表示することを特徴とする。
【０００９】
本発明の液晶ディスプレイ装置の表示制御方法で用いる前記色再現特性データは、前記液晶パネルに表示された色を二次元的に測色する装置を用いて測定したことを特徴とする。
【００１０】
本発明の液晶ディスプレイ装置の表示制御方法で用いる前記観視者の位置情報は、液晶ディスプレイ装置に設置した撮像手段を用いて取得することを特徴とする。
【００１１】
本発明の液晶ディスプレイ装置の表示制御用プログラムは、上述したいずれかに記載の液晶ディスプレイ装置の表示制御方法をコンピュータで実行させることを特徴とする。
【００１２】
本発明の液晶ディスプレイ装置は、液晶パネルに画像を表示する液晶ディスプレイ装置において、前記液晶パネルに対する観視者の位置情報を取り込む入力手段と、予め複数の観視方向から測定した前記液晶パネルの色再現特性データと、前記観視者の前記液晶パネルに対する観視方向を前記位置情報を用いて算出する手段と、該手段で算出した観視者の前記液晶パネルに対する観視方向と前記色再現特性データとから該観視方向における色再現特性を演算して求め該色再現特性に応じて前記画像を表示する色信号を補正し前記液晶パネルに表示する手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の液晶ディスプレイ装置は、観視者の前記位置情報を取得するための撮像手段を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の色再現方法は、液晶パネル上に画像を表示する際に、予め複数の観視方向から該液晶パネルの色再現特性データを測定し、前記液晶パネルに対する観視者の観視方向の情報を取得し、該観視方向の前記液晶パネルの色再現特性を前記色再現特性データから求め、求めた色再現特性に応じて表示すべき色信号を決定し前記液晶パネルに表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、液晶ディスプレイ装置を観視する際に、どの観視方向から見ても色変化のない同一の画像を見ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
【００１７】
本実施形態に係る液晶ディスプレイ装置の表示制御方法を実現するには、先ず、その液晶ディスプレイ装置の観視方向に依存するディスプレイ特性を測定しておく必要がある。  測定する観視方向としては、この例では、図１（ａ）に示す様に、液晶ディスプレイ装置の表示画面１の方位角０°，４５°，９０°，…，３１５°の４５°間隔の計８ステップ、図１（ｂ）に示す様に、表示画面１に対する極角（表示画面１に立てた垂直線２に対する角度）０°，１０°，…，６０°の１０°間隔の計７ステップで、全部で８×７＝５６方向とする。
【００１８】
表示画面１の中央にＲ（赤色）Ｇ（緑色）Ｂ（青色）の各原色を最大発光させたときの５６通りの観視方向におけるＸＹＺ三刺激値（ＸＲ，ＹＲ，ＺＲ，ＸＧ，ＹＧ，ＺＧ，ＸＢ，ＹＢ，ＺＢ）と、５６通りの観視方向毎に、各原色を段階的に光量変化させた際の入力信号に対する輝度値の関係（ｆＲ［ｒ]，ｆＧ［ｇ]，ｆＢ［ｂ]：但し、輝度値は各色の最大値で規格化）を測定する。尚、色測定装置として二次元的に色を取得可能な装置を用いることで、色測定を簡便化することが可能である。本実施形態では、Ｔｏｐｃｏｎ社製の分光放射輝度計ＳＲ−３を用いて色測定を行った。
【００１９】
この観視方向毎の色測定で得られたデータを用いて後述の表示制御を行うのであるが、この測定データは、同一の液晶ディスプレイ装置に対して適用可能であり、別の種類の液晶ディスプレイ装置に対しては適用不可である。例えば、Ａ社製の１７インチの液晶ディスプレイ装置の測定データは、Ｂ社製の１７インチの液晶ディスプレイ装置には適用不可である。従って、後述の表示制御を行う液晶ディスプレイ装置の表示用プログラムを一般ユーザに配布する場合には、液晶ディスプレイ装置の種類毎に配布元が色測定を行い、夫々の測定データをプログラム内に格納して配布することになる。
【００２０】
図２は、本発明の一実施形態に係る液晶ディスプレイ装置の表示制御方法を実行するパーソナルコンピュータシステムの構成図であり、液晶ディスプレイ装置１０には、パーソナルコンピュータ２０が接続されている。
【００２１】
液晶ディスプレイ装置１０は、表示画面を構成する液晶パネル１１と、パーソナルコンピュータ２０からの出力信号を取り込む入力インタフェース部１２と、入力インタフェース部１２が取り込んだ画像信号を液晶パネル１１に表示制御する表示制御部１３とを備える。
【００２２】
パーソナルコンピュータ２０は、ＣＰＵ２１と、ＲＡＭ２２と、ＲＯＭ２３と、ハードディスク２４と、入出力インタフェース部２５と、これらを相互に接続するバス２６とを備えており、図示の例では、入出力インタフェース部２５のモニタ出力端子に液晶ディスプレイ装置１０が接続され、また、入力装置としてのキーボード２７や図示しないポインティングデバイス等が入出力インタフェース部２５に接続される。
【００２３】
図３は、図２のパーソナルコンピュータ２０のハードディスク２４に読み込まれている液晶ディスプレイ装置の表示制御用プログラムの処理手順を示すフローチャートである。  この表示制御用プログラムは、ユーザからの指示入力によりＣＰＵ２１によって実行される。
【００２４】
この表示制御用プログラムが起動されると、先ず、ステップＳ１で、観視者の位置情報がＣＰＵ２１に取り込まれる。観視者の位置情報は、キーボード２１からユーザ（観視者）が自分の位置（液晶ディスプレイ装置１０に対する位置）を数値データで入力して行っても良く、また、液晶ディスプレイ装置１０の表示画面１１に液晶ディスプレイ装置１０の画像を三次元的に表示し、ユーザが表示画面１１上で自身が存在する位置をポインティングデバイスで指定することで入力してもよい。また、パーソナルコンピュータ２０の入出力インタフェース部２５にＣＣＤカメラ（撮像手段）を接続し、このＣＣＤカメラを液晶ディスプレイ装置１０の所定箇所に設置し、ＣＣＤカメラによって観視者の映像をＣＰＵ２１が取り込み、観視者の液晶ディスプレイ装置１０に対する位置をＣＰＵ２１が算出することでも良い。
【００２５】
次にＣＰＵ２１は、ステップＳ２で、観視者の液晶ディスプレイ装置１０に対する位置から、観視者が液晶ディスプレイ装置１０の表示画面１１を見たときの観視方向を演算にて求める。例えば、表示画面１１の中央点を観視者が見たときの観視方向と、表示画面１１の四隅を見たときの観視方向を算出する。この算出は、表示画面１１の大きさ（サイズ）が既知であるため、幾何数学を用いて容易に算出することができる。
【００２６】
次に、ＣＰＵ２１は、ステップＳ３で、上記の５点（中央及び四隅）に対する観視方向間に大きなズレがあるか否かを判定する。例えば、図４（ａ）に示す様に、観視者１５が大型の表示画面１１の近くにいる場合には、５点に対する観視方向は大きく異なることになる。従って、この場合には、表示画面１１の中央位置における色の見え方と周辺部における色の見え方は異なってくる。
【００２７】
これに対し、図４（ｂ）に示す様に、小型の表示画面１１を遠くから見ている場合には、５点に対する観視方向のズレは小さく、ズレの違いは所定範囲内に入る。この場合、表示画面１１の中央部と周辺部とでは色の見え方は同じとなり、斜め方向から見ている分だけ、真正面から見たときと色の見え方が異なるだけとなる。
【００２８】
ステップＳ３の判定の結果、５点に対する観視方向のズレが所定範囲内に入っている場合には、ステップＳ４の単一観視方向による色再現計算処理に進む。この色再現計算処理では、観視方向として、表示画面１１の中央位置に対する観視方向を単一観視方向として表示画面１１の全体に適用し、色再現計算処理を行う。
【００２９】
色再現計算処理（ステップＳ４）では、表示画面１１に表示しようとする画像のデータＸ，Ｙ，Ｚと、上述した測定データとを用いて、表示画面１１の各画素におけるＲ，Ｇ，Ｂの信号を算出する。この算出は、次の数１，数２，数３を用いて行う。
【００３０】
【数１】
2006220714.tif 000003
【００３１】
【数２】
2006220714.tif 000004
【００３２】
【数３】
2006220714.tif 000005
【００３３】
数３の行列Ａが測色データに基づく式であり、上記の例では、５６通りの観視方向の夫々に対する測色データのうちから上記の単一の観視方向に最も近い観視方向の測色データを用いる。あるいは、５６通りの観視方向の測色データを補間演算することで、上記の単一観視方向に対する測色データを求めても良い。
【００３４】
数１によりｒ，ｇ，ｂ信号が算出され、これを測定した輝度値の関係（ｆＲ［ｒ]，ｆＧ［ｇ]，ｆＢ［ｂ]）に代入し、数２によりＲ，Ｇ，Ｂ信号を算出する。この場合も、単一観視方向に対する輝度値の関係を用いる。そして次のステップＳ５で、算出したＲ，Ｇ，Ｂ信号を液晶ディスプレイ装置１０に出力する。
【００３５】
この結果、図４（ｂ）に示す状態、すなわち、斜め遠くから液晶ディスプレイ装置１１を見ている観視者は、液晶ディスプレイ装置１１を真正面から見たときと同じ状態で画像を観視することが可能となる。このような色再現計算処理を行わずに画像データＸ，Ｙ，Ｚを直接液晶ディスプレイ装置１１に表示した場合、観視者が斜めから表示画面１１を見るため、色が表示画面１１全体で薄くなったりするが、本実施形態では、斜めから表示画面１１を観視しても、鮮やかな色の画像を観視することが可能となる。
【００３６】
ステップＳ３において、５点に対する観視方向間に大きなズレがある場合には、ステップＳ３からステップＳ６に進み、画素対応の色再現計算処理を行う。即ち、この場合には、表示画面の各画素毎の観視方向を算出し、この観視方向毎に、上記の数１，数２，数３の計算処理を行って各画素におけるＲ，Ｇ，Ｂ信号を求め、液晶ディスプレイ装置１０に出力する（ステップＳ５）。
【００３７】
これにより、図４（ａ）に示す状態、すなわち、大画面の液晶ディスプレイ装置１０を近くで見ている観視者は、画面中央部と周辺部とで同じ色状態の画像を観視することが可能となる。特に、近年の薄型大型テレビはパーソナルコンピュータに接続してモニタ画面としても用いることが可能になっているため、本実施形態の表示制御方法を適用することで、３２インチや５０インチといった大型の液晶ディスプレイ装置１０をモニタ画面として使用するときの画面の表示品質の向上を図ることが可能となる。
【００３８】
尚、上述した実施形態では、ステップＳ３で、表示画面全体に対して単一観視方向を適用する場合と、画素対応に観視方向を求める場合の２通りに分けたが、中間的な場合として、表示画面を例えば１０×１０の領域に分け、各領域毎の観視方向を求めて色再現計算処理を行うことも可能である。
【００３９】
また、上述した実施形態では、パーソナルコンピュータ２０が色再現処理を行って液晶ディスプレイ装置１０に表示したが、液晶ディスプレイ装置１０内の表示制御装置１３にコンピュータ機能を搭載し、図３に示す表示制御用プログラムを実行させる構成としてもよいことはいうまでもない。更にまた、パーソナルコンピュータがモニタ画面に表示する画像データに対して色再現計算処理を行った例を説明したが、チューナから出力される画像つまりテレビジョン映像信号に対して上述と同様の色再現計算処理を施し、その結果を表示画面１１に表示させる構成でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の液晶ディスプレイ装置の表示制御方法では、液晶ディスプレイ装置に対する観視方向が斜めになった場合でも、真正面から見たときと同様の色を表示できるため、画像の表示品質が高い液晶ディスプレイ装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態に係る液晶ディスプレイ装置の観視方向の説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る液晶ディスプレイ装置の表示制御方法を実施するシステム構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る液晶ディスプレイ装置の表示制御用プログラムの処理手順を示すフローチャートである。
【図４】液晶ディスプレイ装置に対する観視方向の説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  液晶ディスプレイ装置
１１  液晶パネル（表示画面）
１３  表示制御装置
２０  パーソナルコンピュータ
２１  ＣＰＵ
２５  入出力インタフェース部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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