(57)【要約】  【課題】ＬＵＴの容量を削減することができ、しかも、変換データを実際の変換曲線に近づけることができ、より正確な補間を行うことができるデータ変換回路を提供する。  【解決手段】本発明のデータ変換回路は、複数の入力データの代表値の各々に対応する複数の出力データが各々のアドレスに記憶されたＬＵＴと、入力データが、入力データを挟む２つの入力データの代表値の区間内の、どの領域に位置するかの判定結果を出力する判定回路と、直線補間に対する補正値が記憶された補正値記憶回路と、入力データに対応して、ＬＵＴから入力される出力データに基づいて、入力データに対応する変換データを算出する補間回路とを備える。入力データが入力データの代表値でない場合、入力データを挟む２つの入力データの代表値に対応する２つの出力データから直線補間して得られたデータが判定結果に従って領域毎に補正値を用いて補正されたデータが、補間回路から変換データとして出力される。【選択図】図１
2006173971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力データを変換データに変換するデータ変換回路であって、
前記入力データに対応するアドレスを生成するアドレス生成回路と、複数の入力データの代表値の各々に対応する複数の出力データが各々のアドレスに記憶され、前記アドレス生成回路から入力されるアドレスで指定される入力データの代表値に対応する出力データを出力するＬＵＴと、前記入力データが、該入力データを挟む２つの入力データの代表値の区間内の、どの領域に位置するかを判定し、その判定結果を出力する判定回路と、直線補間に対する補正値が記憶された補正値記憶回路と、前記入力データに対応して、前記ＬＵＴから入力される出力データに基づいて、前記入力データに対応する前記変換データを算出する補間回路とを備え、
前記補間回路からは、前記変換データとして、前記入力データが前記入力データの代表値の１つである場合、該入力データの代表値に対応する出力データが出力され、前記入力データが前記入力データの代表値でない場合、前記入力データを挟む２つの入力データの代表値に対応する２つの出力データから直線補間して得られたデータが、前記判定結果に従って前記領域毎に前記補正値を用いて補正されたデータが出力されることを特徴とするデータ変換回路。
【請求項２】
前記補正値記憶回路には、１つまたは複数の前記代表値の区間毎に補正値が記憶され、前記補正値記憶回路からは、前記入力データが含まれる代表値の区間に対応する補正値が選択的に出力されることを特徴とする請求項１に記載のデータ変換回路。
【請求項３】
前記補間回路は、前記入力データが前記入力データの代表値でない場合に、ＩＮa、ＩＮa+1を入力データの代表値、ＯＵＴa、ＯＵＴa+1を入力データの代表値ＩＮa、ＩＮa+1の各々に対応する出力データ、ＩＮＣa（＝（ＯＵＴa+1−ＯＵＴa）／（ＩＮa+1−ＩＮa））を入力データの代表値ＩＮa〜ＩＮa+1の区間の傾き、Ａnを直線補間に対する補正値、Ｒdを入力データ、Ｙdを入力データＲdに対応する変換データ、ｉを２以上の整数とし、前記判定結果に従って、（ＯＵＴa+1−ＯＵＴa）／ｉ≧ＩＮＣa×（Ｒd−ＩＮa）の時には、Ｙd＝ＩＮＣa×（Ｒd−ＩＮa）＋ＯＵＴa−（Ａn×ＩＮＣa×（Ｒd−ＩＮa））により前記変換データを算出し、（ＯＵＴa+1−ＯＵＴa）／ｉ＜ＩＮＣa×（Ｒd−ＩＮa）の時には、Ｙd＝ＩＮＣa×（Ｒd−ＩＮa）＋ＯＵＴa−（Ａn×ＩＮＣa×（ＩＮa+1−Ｒd））により前記変換データを算出することを特徴とする請求項１または２に記載のデータ変換回路。
【請求項４】
当該データ変換回路は、液晶ディスプレイの階調補正を行うものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のデータ変換回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力データの代表値に対応する出力データが記憶されたＬＵＴ（ルックアップテーブル）を用い、ＬＵＴから出力される複数の出力データから補間処理を行って、入力データに対応する変換データを算出するデータ変換回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＵＴを用いてデータの変換を行うデータ変換回路では、ＬＵＴの各々のアドレスに、入力データに対応する出力データがあらかじめ記憶されている。そして、入力データに対応するアドレス又は入力データをそのままアドレスとしてＬＵＴに与えることによって、ＬＵＴから、そのアドレスに記憶されている出力データが出力される。これにより、入力データは、これに対応する出力データに変換される。
【０００３】
また、データ変換回路では、ＬＵＴのメモリ容量を削減するために、入力データの代表値に対応する出力データのみ、例えば入力データの４つおきに１つの代表値を選び、その代表値に対応する出力データのみをＬＵＴに記憶しておき、ＬＵＴに記憶されていない入力データに対応する変換データを、その入力データを挟む２つの入力データの代表値に対応する出力データから補間して算出する方法が一般的に用いられる。
【０００４】
例えば、特許文献１には、直線補間によって表示デバイスの階調補正を行う液晶階調制御回路およびこれを用いた画像表示制御装置が開示されている。特許文献１の液晶階調制御回路では、入力画像の階調全てに対応する入力データではなく、その代表値に対応する出力データのみを記憶しておき、それ以外は、下記式に従って直線補間を用いて近似することでデータの変換が行われる。
【０００５】
ＩＮＣa＝（ＯＵＴa+1−ＯＵＴa）／ＳＴＥＰa
ＳＴＥＰa＝ＩＮa+1−ＩＮa
Ｙd＝ＩＮＣa×（Ｒd−ＩＮa）＋ＯＵＴa
【０００６】
上記式において、ＩＮa、ＩＮa+1は入力データの代表値、ＯＵＴa、ＯＵＴa+1は入力データの代表値ＩＮa、ＩＮa+1の各々に対応する出力データ、ＳＴＥＰaは入力データの代表値ＩＮa〜ＩＮa+1の区間の間隔、ＩＮＣaは入力データの代表値ＩＮa〜ＩＮa+1の区間のガンマ曲線の傾きである。また、Ｒdは実際の入力データ、Ｙdは入力データＲdに対応する直線補間後の変換データである。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２８８０６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１では、入力データの代表値ＩＮa〜ＩＮa+1の区間のガンマ曲線の傾きＩＮＣaに応じて直線補間を行っているため、実際には曲線である階調補正が正確に行えないという問題があった。なお、特許文献１のように、ガンマ曲線による階調補正に限らず、ＬＵＴを用いて入力データを挟む２つの代表値の出力データから直線補間し、特定の曲線を直線近似する場合においても同様の問題が発生する。
【０００９】
本発明の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、ＬＵＴの容量を削減することができ、しかも、変換データを実際の変換曲線に近づけることができ、より正確な補間を行うことができるデータ変換回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、入力データを変換データに変換するデータ変換回路であって、
前記入力データに対応するアドレスを生成するアドレス生成回路と、複数の入力データの代表値の各々に対応する複数の出力データが各々のアドレスに記憶され、前記アドレス生成回路から入力されるアドレスで指定される入力データの代表値に対応する出力データを出力するＬＵＴと、前記入力データが、該入力データを挟む２つの入力データの代表値の区間内の、どの領域に位置するかを判定し、その判定結果を出力する判定回路と、直線補間に対する補正値が記憶された補正値記憶回路と、前記入力データに対応して、前記ＬＵＴから入力される出力データに基づいて、前記入力データに対応する前記変換データを算出する補間回路とを備え、
前記補間回路からは、前記変換データとして、前記入力データが前記入力データの代表値の１つである場合、該入力データの代表値に対応する出力データが出力され、前記入力データが前記入力データの代表値でない場合、前記入力データを挟む２つの入力データの代表値に対応する２つの出力データから直線補間して得られたデータが、前記判定結果に従って前記領域毎に前記補正値を用いて補正されたデータが出力されることを特徴とするデータ変換回路を提供するものである。
【００１１】
ここで、前記補正値記憶回路には、１つまたは複数の前記代表値の区間毎に補正値が記憶され、前記補正値記憶回路からは、前記入力データが含まれる代表値の区間に対応する補正値が選択的に出力されることが好ましい。
【００１２】
また、前記補間回路は、前記入力データが前記入力データの代表値でない場合に、ＩＮa、ＩＮa+1を入力データの代表値、ＯＵＴa、ＯＵＴa+1を入力データの代表値ＩＮa、ＩＮa+1の各々に対応する出力データ、ＩＮＣa（＝（ＯＵＴa+1−ＯＵＴa）／（ＩＮa+1−ＩＮa））を入力データの代表値ＩＮa〜ＩＮa+1の区間の傾き、Ａnを直線補間に対する補正値、Ｒdを入力データ、Ｙdを入力データＲdに対応する変換データ、ｉを２以上の整数とし、前記判定結果に従って、（ＯＵＴa+1−ＯＵＴa）／ｉ≧ＩＮＣa×（Ｒd−ＩＮa）の時には、Ｙd＝ＩＮＣa×（Ｒd−ＩＮa）＋ＯＵＴa−（Ａn×ＩＮＣa×（Ｒd−ＩＮa））により前記変換データを算出し、（ＯＵＴa+1−ＯＵＴa）／ｉ＜ＩＮＣa×（Ｒd−ＩＮa）の時には、Ｙd＝ＩＮＣa×（Ｒd−ＩＮa）＋ＯＵＴa−（Ａn×ＩＮＣa×（ＩＮa+1−Ｒd））により前記変換データを算出することが好ましい。
【００１３】
また、当該データ変換回路は、液晶ディスプレイの階調補正を行うものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、補正値を適宜設定することによって、変換データを、より実際の変換曲線に近づけることができ、より正確な補間処理を行うことができる。また、本発明のデータ変換回路によれば、従来よりＬＵＴに記憶する入力データの代表値の個数を減らしても、従来よりも実際の変換曲線に近づけることができるため、従来よりも少ないＬＵＴの容量で、従来よりも正確な補間処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明のデータ変換回路を詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明のデータ変換回路の構成を表す一実施形態の概略図である。同図に示すデータ変換回路１０は、アドレス生成回路１２と、ＬＵＴ１４と、判定回路１６と、補正値記憶回路１８と、補間回路２０とを備えている。データ変換回路１０は、図２に示すように、入力データＲdを挟む２つの入力データの代表値ＩＮaおよびＩＮa+1の各々に対応する２つの出力データＯＵＴaおよびＯＵＴa+1から補間処理を行い、さらに補正値Ａnに基づく補正処理を行って、入力データＲdを変換データＹdに変換する。
【００１７】
ここで、アドレス生成回路１２は、入力データＲdに対応するＬＵＴ１４のアドレスを生成する。図２において、入力データＲdが、入力データの代表値の１つ、例えばＩＮaである時には、アドレス生成回路１２からＩＮaのアドレスが出力され、ＩＮa+1である時にはＩＮa+1のアドレスが出力される。一方、入力データＲdが、入力データの代表値ではない時には、アドレス生成回路１２から、入力データＲdを挟む２つの入力データの代表値ＩＮaおよびＩＮa+1のアドレスが順次出力される。
【００１８】
ＬＵＴ１４の各々のアドレスには、各々の入力データの代表値に対応する出力データが記憶されている。ＬＵＴ１４からは、アドレス生成回路１２から入力されるアドレスで指定される入力データの代表値に対応する出力データが出力される。ＬＵＴ１４からは、例えばＩＮaのアドレスがＬＵＴ１４に入力されると、ＩＮaに対応するＯＵＴaが出力され、ＩＮa+1のアドレスがＬＵＴ１４に入力されると、ＩＮa+1に対応するＯＵＴa+1が出力される。
【００１９】
なお、ＬＵＴ１４において、隣接する２つの代表値の区間の間隔は、全て同じであってもよいし、もしくは隣接する２つの代表値の区間毎に異なる間隔であってもよい。
【００２０】
続いて、判定回路１６は、入力データＲdが、この入力データＲdを挟む２つの代表値ＩＮa〜ＩＮa+1の区間内の、どの領域に位置するかを判定し、その判定結果ＤＴを出力する。本実施形態の場合、図２に示すように、判定回路１６により、ＩＮＣa×（Ｒd−ＩＮa）が、（ＯＵＴa+1−ＯＵＴa）／２以上（図中上半分の領域内）なのか、未満（図中下半分の領域内）なのかの判定が行われる。即ち、入力データＲdが代表値ＩＮa側に近いのか、それとも代表値ＩＮa+1側に近いのかの判定が行われる。ここで、ＩＮＣa＝（ＯＵＴa+1−ＯＵＴa）／（ＩＮa+1−ＩＮa）である。
【００２１】
判定回路１６において、入力データの代表値ＩＮa〜ＩＮa+1の区間内を複数の領域に分割し、入力データＲdが位置する領域を判定することによって、後述する補間回路２０により、各々の領域毎に異なる補正処理を行わせることができる。なお、本実施形態では、入力データの代表値の区間を２つの等しい領域に分割しているが、３つ以上の領域に分割してもよいし、各々の領域のサイズが全て等しくても異なっていてもよい。
【００２２】
続いて、補正値記憶回路１８には、補間回路２０において、直線補間によって算出されるデータを補正するための補正値Ａnが記憶されている。本実施形態の場合、補正値記憶回路１８には、入力データを挟む２つの隣接する代表値間の区間毎に補正値Ａnが記憶されている。補正値記憶回路１８からは、入力データＲdが含まれる入力データの代表値の区間に対応する補正値Ａnが出力される。
【００２３】
なお、補正値Ａnは、データ変換回路全体で１つだけでもよいし、１つまたは複数の代表値の区間毎に補正値Ａnを出力してもよい。また、１区間内の複数の領域毎に異なる補正値Ａnを出力してもよい。この場合には、判定回路１６の判定結果ＤＴが補正値記憶回路１８に入力される。補正値Ａnがデータ変換回路全体で１つの場合、補正値記憶回路１８の容量を大幅に削減することができる。一方、複数の補正値Ａnを記憶しておき、入力データＲdに対応する補正値Ａnを選択的に出力する場合、変換データＹdを、より実際の変換曲線に近づけることができ、より正確な補間処理を行うことができる。
【００２４】
最後に、補間回路２０は、入力データＲdに対応して、ＬＵＴ１４から入力される出力データに基づいて、入力データＲdに対応する変換データＹdを算出する。入力データＲdが、入力データの代表値の１つ、例えばＩＮaである時には、ＬＵＴ１４から入力される、入力データの代表値ＩＮaに対応する出力データＯＵＴaが、補間回路２０から変換データＹdとしてそのまま出力される。
【００２５】
一方、入力データＲdが、入力データの代表値ではない時には、判定回路１６から入力される判定結果ＤＴと、ＬＵＴ１４から入力される、入力データＲdを挟む２つの入力データの代表値ＩＮaおよびＩＮa+1の各々に対応する２つの出力データＯＵＴaおよびＯＵＴa+1と、補正値記憶回路１８から入力される、入力データＲdに対応する補正値Ａnとに基づいて、入力データＲdに対応する変換データＹdが算出される。
【００２６】
本実施形態の場合、判定結果ＤＴに応じて、（ＯＵＴa+1−ＯＵＴa）／２≧ＩＮＣa×（Ｒd−ＩＮa）の時には、変換データＹdは下記式により算出される。
Ｙd＝ＩＮＣa×（Ｒd−ＩＮa）＋ＯＵＴa−（Ａn×ＩＮＣa×（Ｒd−ＩＮa））
一方、（ＯＵＴa+1−ＯＵＴa）／２＜ＩＮＣa×（Ｒd−ＩＮa）の時には、変換データＹdは下記式により算出される。
Ｙd＝ＩＮＣa×（Ｒd−ＩＮa）＋ＯＵＴa−（Ａn×ＩＮＣa×（ＩＮa+1−Ｒd））
【００２７】
なお、変換データＹdの算出式は、上記のものに限定されるわけではなく、上記とは異なる算出式を採用することも可能である。いずれにしても、補正値Ａnは、変換データＹdを、より実際の変換曲線に近づけるために使用される。
【００２８】
次に、データ変換回路１０の動作を説明する。
【００２９】
入力データＲdが、入力データの代表値の１つである時、例えばＩＮaである時には、アドレス生成回路１２からＩＮaのアドレスが出力され、ＬＵＴ１４からは、入力データの代表値ＩＮaに対応する出力データＯＵＴaが出力される。そして、補間回路２０からは、ＬＵＴ１４から入力される出力データＯＵＴaが変換データＹdとしてそのまま出力される。
【００３０】
一方、入力データＲdが、入力データの代表値ではない時、例えば図２に示すように、ＩＮaとＩＮa+1との間の値である時には、アドレス生成回路１２から、ＩＮaおよびＩＮa+1のアドレスが順次出力され、ＬＵＴ１４からは、入力データの代表値ＩＮaに対応する出力データＯＵＴa、および入力データの代表値ＩＮa+1に対応する出力データＯＵＴa+1が順次出力される。
【００３１】
続いて、判定回路１６では、図２に示すように、ＩＮＣa×（Ｒd−ＩＮa）が、（ＯＵＴa+1−ＯＵＴa）／２以上なのか、未満なのかの判定が行われ、ＩＮＣa×（Ｒd−ＩＮa）が、（ＯＵＴa+1−ＯＵＴa）／２未満であるという判定結果ＤＴが出力される。また、補正値記憶回路１８からは、入力データＲdが含まれる入力データの代表値ＩＮa〜ＩＮa+1の区間に対応する補正値Ａnが出力される。
【００３２】
そして、補間回路２０において、判定回路１６から入力される判定結果ＤＴと、ＬＵＴ１４から入力される出力データＯＵＴaおよびＯＵＴa+1と、補正値記憶回路１８から入力される補正値Ａnとに基づいて、入力データＲdに対応する変換データＹdが、下記式により算出される。
Ｙd＝ＩＮＣa×（Ｒd−ＩＮa）＋ＯＵＴa−（Ａn×ＩＮＣa×（ＩＮa+1−Ｒd））
【００３３】
次に、具体例を挙げて説明する。
【００３４】
図３は、図１に示すデータ変換回路１０において、ＩＮa＝１０、ＩＮa+1＝１８、ＯＵＴa＝６、ＯＵＴa+1＝１０、ＩＮＣa＝（１０−６）／（１８−１０）＝１／２、Ａn＝０．３として、入力データＲdが１１〜１７の場合の変換データＹdを算出し、そのグラフを表したものである。図中、横軸が入力データＲd、縦軸が変換データＹdである。なお、同図には、比較のため、直線補間によって変換データを算出する従来技術による変換結果のグラフも合わせて示してある。
【００３５】
図３のグラフに示すように、従来技術を適用して、２つの出力データＯＵＴaおよびＯＵＴa+1から直線補間を行うと、変換データＹdは直線状の波形となる。これに対し、本発明を適用して補間処理および補正処理を行うと、変換データＹdは、入力データＲdの中央付近になるに従って従来技術の直線状の波形よりも小さくなり、緩やかなカーブを描く波形となる。
【００３６】
本発明のデータ変換回路１０では、補正値Ａnを適宜設定することによって、波形のカーブの度合いを変えることができる。すなわち、変換データＹdを、より実際の変換曲線に近づけることができ、より正確な補間処理を行うことができる。また、本発明のデータ変換回路１０では、従来より、ＬＵＴ１４に記憶する入力データの代表値の個数を減らしても、従来よりも実際の変換曲線に近づけることができるため、従来よりも少ないＬＵＴ１４の容量で、従来よりも正確な補間処理を行うことができる。
【００３７】
本発明は、例えばＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、ＥＬ（エレクトロ・ルミネッセンス・ディスプレイ）、ＰＤＰ（プラズマ・ディスプレイ）などの表示デバイスにおいて、ＬＵＴを用いてデータの変換を行うことによってガンマ補正等の階調補正を行う場合に適用可能である。また、ガンマ補正等の階調補正に限らず、ＬＵＴを用いて入力データの代表値に対応する複数の出力データから直線補間をして、特定の変換曲線に近似する、あらゆる場合において同様に適用可能である。
【００３８】
本発明は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明のデータ変換回路について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明のデータ変換回路の構成を表す一実施形態の概略図である。
【図２】図１に示すデータ変換回路で用いられるＬＵＴを表す概念図である。
【図３】図１に示すデータ変換回路による具体的な変換結果の一例を表すグラフである。
【符号の説明】
【００４０】
１０  データ変換回路
１２  アドレス生成回路
１４  ＬＵＴ
１６  判定回路
１８  補正値記憶回路
２０  補間回路
【図１】
2006173971.tif 000003
【図２】
2006173971.tif 000004
【図３】
2006173971.tif 000005