(57)【要約】      （修正有）【課題】輝度ムラの量は、発光素子に印加される電圧に応じて変わる特性があるため、ムラ補正に用いられる補正量を変更する必要がある。【解決手段】画像処理回路１３は、ＬＵＴ１３１、補正量演算回路１３２及びムラ補正回路１３３を備え、ＬＵＴ１３１は、入力された輝度調整値ＤＢＶを、メモリ１２に記憶されるＤＢＶ１００％の輝度のムラ補正データに基づき算出されるムラ補正量を、換算されたＤＢＶ１００％の輝度における階調値に対応する補正量に変換する変換係数を算出し、算出した変換係数を補正量演算回路１３２に出力し、補正量演算回路１３２は、メモリ１２に格納されているＤＢＶ１００％の輝度におけるムラ補正データと変換係数とに基づき、ＤＢＶの変化に応じたムラ補正量を算出し、ムラ補正回路１３３は、ムラ補正量を用いて画像データにムラ補正を行い、ムラ補正画像データを生成する。【選択図】図４
2019095504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイ特性を保持したまま、第一の輝度値と第一の階調値とに対応する輝度を出力する第二の輝度値における第二の階調値を算出するルックアップテーブルと、
前記第二の階調値と前記第二の輝度値における表示パネルの表示ムラの補正に用いられるムラ補正データとに基づき、ムラ補正量を算出する補正量演算回路と、
前記ムラ補正量を用いて、入力画像データのムラ補正を行うムラ補正回路と、を備える表示ドライバ。
【請求項２】
前記ムラ補正データを記憶するメモリを備え、
前記補正量演算回路は、前記メモリから前記ムラ補正データを読み出し、前記第二の階調値に応じた前記ムラ補正量を算出する請求項１に記載の表示ドライバ。
【請求項３】
前記ルックアップテーブルは、入力される前記第一の輝度値を、所定の係数に変換し、
前記所定の係数は、前記ムラ補正データを、前記第二の階調値に対応するムラ補正量に変換する係数であり、
前記補正量演算回路は、前記所定の係数と前記ムラ補正データとを演算処理し、前記ムラ補正量を算出する請求項１又は２に記載の表示ドライバ。
【請求項４】
前記ルックアップテーブルは、
所定数の輝度値と、該所定数の輝度値に対応する変換係数とを対応づけて記憶するレジスタと、
前記第一の輝度値が入力されたとき、前記所定数の輝度値及び前記変換係数に基づき線形補間処理を行い、前記第一の輝度値に対応する変換係数を算出する演算回路と、を備える請求項１乃至３のいずれか一項に記載の表示ドライバ。
【請求項５】
前記ルックアップテーブルには、前記変換係数の下限値が設けられ、
所定の輝度値以下の前記第一の輝度値が前記ルックアップテーブルに入力されるとき、前記下限値に変換される請求項４に記載の表示ドライバ。
【請求項６】
前記第二の輝度値は、最大輝度値である請求項１乃至５のいずれかに記載の表示ドライバ。
【請求項７】
前記第一の輝度値は、外部から入力されるＤｉｓｐｌａｙ  Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ｖａｌｕｅ（ＤＢＶ）に対応する請求項１乃至６のいずれかに記載の表示ドライバ。
【請求項８】
表示パネルと、前記表示パネルに入力画像データに基づく表示データを出力する表示ドライバと、を備える表示装置であって、
ディスプレイ特性を保持したまま、第一の輝度値と第一の階調値とに対応する輝度を出力する第二の輝度値における第二の階調値を算出するルックアップテーブルと、
前記第二の階調値と前記第二の輝度値における表示パネルの表示ムラの補正に用いられるムラ補正データとに基づき、ムラ補正量を算出する補正量演算回路と、
前記ムラ補正量を用いて、前記入力画像データのムラ補正を行うムラ補正回路と、を備える表示装置。
【請求項９】
前記ムラ補正データを記憶するメモリを備え、
前記補正量演算回路は、前記メモリから前記ムラ補正データを読み出し、前記第二の階調値に応じた前記ムラ補正量を算出する請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記ルックアップテーブルは、入力される前記第一の輝度値を、所定の係数に変換し、
前記所定の係数は、前記ムラ補正データを、前記第二の階調値に対応するムラ補正量に変換する係数であり、
前記補正量演算回路は、前記所定の係数と前記ムラ補正データとを演算処理し、前記ムラ補正量を算出する請求項８又は９に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記ルックアップテーブルは、
所定数の輝度値と、該所定数の輝度値に対応する変換係数とを対応づけて記憶するレジスタと、
前記第一の輝度値が入力されたとき、前記所定数の輝度値及び前記変換係数に基づき線形補間処理を行い、前記第一の輝度値に対応する変換係数を算出する演算回路と、を備える請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記ルックアップテーブルには、前記変換係数の下限値が設けられ、
所定の輝度値以下の前記第一の輝度値が前記ルックアップテーブルに入力されるとき、前記下限値に変換される請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記第二の輝度値は、最大輝度値である請求項８乃至１２のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１４】
前記第一の輝度値は、外部から入力されるＤｉｓｐｌａｙ  Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ｖａｌｕｅ（ＤＢＶ）に対応する請求項８乃至１３のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１５】
表示ドライバが実行する表示パネルの表示ムラを補正するムラ補正方法であって、
ディスプレイ特性を保持したまま、第一の輝度値と第一の階調値とに対応する輝度を出力する第二の輝度値における第二の階調値を算出し、
前記第二の階調値と前記第二の輝度値における表示パネルの表示ムラの補正に用いられるムラ補正データとに基づき、ムラ補正量を算出するムラ補正方法。
【請求項１６】
前記ムラ補正データをメモリに記憶し、
前記メモリから読み出された前記ムラ補正データを用いて、前記第二の階調値に応じた前記ムラ補正量が算出される請求項１５に記載のムラ補正方法。
【請求項１７】
ルックアップテーブルに入力された前記第一の輝度値を、所定の係数に変換し、
前記所定の係数は、前記ムラ補正データを、前記第二の階調値に対応するムラ補正量に変換する係数であり、
前記所定の係数と前記ムラ補正データとが演算処理され、前記ムラ補正量が算出される請求項１５又は１６に記載のムラ補正方法。
【請求項１８】
所定数の輝度値と、該所定数の輝度値に対応する変換係数とを対応づけてレジスタに記憶し、
前記第一の輝度値が入力されたとき、前記所定数の輝度値及び前記変換係数に基づき線形補間処理を行い、前記第一の輝度値に対応する変換係数を算出する請求項１７に記載のムラ補正方法。
【請求項１９】
前記ルックアップテーブルには、前記変換係数の下限値が設けられ、
所定の輝度以下の前記第一の輝度値が前記ルックアップテーブルに入力されるとき、前記下限値に変換される請求項１７又は１８に記載のムラ補正方法。
【請求項２０】
前記第二の輝度値は、最大輝度値である請求項１５乃至１９のいずれかに記載のムラ補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
表示ドライバ、表示装置及びムラ補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルやＯｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ（ＯＬＥＤ）表示パネル等の表示パネルは、例えば、ノートブックコンピュータやデスクトップコンピュータ、スマートフォンといった電子機器に用いられている。表示パネルの表示ムラを補正する表示ドライバには、入力された階調値とムラ補正データとから補正量を算出するするものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−０８５３４４号公報
【概要】
【０００４】
一の観点では、表示ドライバは、ディスプレイ特性を保持したまま、第一の輝度値と第一の階調値とに対応する輝度を出力する第二の輝度値における第二の階調値を算出するルックアップテーブルと、前記第二の階調値と前記第二の輝度値における表示パネルの表示ムラの補正に用いられるムラ補正データとに基づき、ムラ補正量を算出する補正量演算回路と、前記ムラ補正量を用いて、入力画像データのムラ補正を行うムラ補正回路と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１Ａ】実施形態における表示装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１Ｂ】実施形態における画素回路の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】実施形態におけるムラ補正処理手順の一例を示す図である。
【図３】入力データと輝度との関係を表すデータ輝度特性の一例を示す図である。
【図４】実施形態における画像処理回路の構成の一例を示すブロック図である。
【図５】実施形態におけるＬＵＴにおいて入力されるＤＢＶと出力される変換係数との関係を示す図である。
【詳細な説明】
【０００６】
以下、実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、ここに開示された技術がこれら実施形態の詳細説明がなくとも当業者により実施され得ることは明らかである。また、以下において、説明を不要に複雑にすることを避けるため、周知の特徴を詳細には説明していない。
【０００７】
図１Ａは、一実施形態における表示装置１の構成を示すブロック図である。表示装置１は、表示ドライバ１０及び表示パネル２０を備える。
【０００８】
表示装置１は、ユーザに表示パネル２０に表示される情報を提供する表示機能を有する。表示装置１は、表示パネルを備える電子機器の一例である。電子機器は、例えば、スマートフォン、ラップトップコンピュータ、ネットブックコンピュータ、タブレット、ウェブブラウザ、電子ブックリーダー、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）といった携帯電子機器に限らない。例えば、電子機器は、表示パネルを備えるデスクトップコンピュータ又は表示パネルが用いられる自動車に搭載される表示機器等、あらゆるサイズ及び形状の機器であってもよい。また、タッチセンサを備え、指やスタイラス等の入力物体のタッチ検出が可能とされていてもよい。
【０００９】
表示パネル２０は、例えば、Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ（ＯＬＥＤ）表示パネルや液晶表示パネルである。表示パネル２０は、ゲート線２１、データ線２２、ゲート線駆動回路２３、エミッション駆動回路２４、エミッション線２５及び画素回路Ｐを備える。
【００１０】
それぞれの画素回路Ｐは、図１Ｂに示すように、ゲート線２１とデータ線２２とが交差する位置に設けられており、赤、緑、青のいずれかの色を表示する。各画素回路Ｐは、エミッション線２５に接続されている。赤を表示する画素回路Ｐは、Ｒサブピクセルとして用いられる。同様に、緑を表示する画素回路ＰはＧサブピクセルとして用いられ、青を表示する画素回路ＰはＢサブピクセルとして用いられる。
【００１１】
表示パネル２０がＯＬＥＤ表示パネルである場合、赤、緑、青を表示する画素回路Ｐはそれぞれ赤色、緑色、青色の光を発光する発光素子であるＯＬＥＤを備える。ＯＬＥＤは、エミッション駆動回路２４からのエミッション信号に基づき、高電圧ＥＬＶＤＤと低電圧ＥＬＶＳＳとの電位差が生じ、ＥＬＶＤＤからＯＬＥＤに電流が流れることでＯＬＥＤが点灯する。
【００１２】
図１Ａに戻り、ゲート線駆動回路２３は、表示ドライバ１０から出力されるゲート線制御信号に応じてゲート線２１を駆動する。
【００１３】
エミッション駆動回路２４は、表示ドライバ１０から出力されるエミッション制御信号に応じてエミッション線２５を駆動する。
【００１４】
表示ドライバ１０は、ホスト２から入力された情報に基づき、表示パネル２０を駆動して表示パネル２０に表示データを出力する。
【００１５】
表示ドライバ１０は、インタフェース制御回路１１、メモリ１２、画像処理回路１３、階調発生回路１４、データ線駆動回路１５、ゲート線制御回路１６及びエミッション制御回路１７を備える。ホスト２は、例えば、アプリケーションプロセッサ、Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ）、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ（ＤＳＰ）である。
【００１６】
インタフェース制御回路１１は、ホスト２から入力された画像データ及び制御データを各回路やメモリに出力する。
【００１７】
画像データは、入力画像の各画素のサブピクセル毎の階調値を記述する。
【００１８】
制御データは、表示ドライバ１０を制御するためのコマンド及びパラメータを含み、例えば、輝度値であるＤｉｓｐｌａｙ  Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ｖａｌｕｅ（ＤＢＶ）を含む。ＤＢＶは、表示データの輝度を指定するパラメータであり、例えば１６進数で“０００”から“ＦＦＦ”までの範囲内で指定される。ＤＢＶにおいて“ＦＦＦ”は最も明るい状態である最大の輝度を示し、“０００”は最も暗い状態である最小の輝度を示す。
【００１９】
メモリ１２は、インタフェース制御回路１１から転送された画像データを格納し、例えば、Ｓｔａｔｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ（ＳＲＡＭ）で構成される。
【００２０】
画像処理回路１３は、インタフェース制御回路１１から受け付けた画像データに対して補正処理等の所望の画像データ処理を行い、補正された画像データをデータ線駆動回路１５に出力する。実施形態における画像処理回路１３の動作の詳細については後述する。
【００２１】
階調電圧生成回路１４は、画像データに記述されている階調値がとり得る値のそれぞれに対応する一組の階調電圧を生成する。
【００２２】
データ線駆動回路１５は、画像データの階調値に対応する階調電圧で各データ線２２を駆動する。例えば、データ線駆動回路１５は、階調電圧生成回路１４から供給された階調電圧のうちから画像データの階調値に対応する階調電圧を選択し、その階調電圧になるように各データ線２２を駆動する。
【００２３】
ゲート線制御回路１６は、ゲート線制御回路２３にゲート線制御信号を出力し、制御する。
【００２４】
エミッション線制御回路１７は、エミッション駆動回路２４にエミッション制御信号を出力し、制御する。
【００２５】
階調値に基づきムラ補正を行う場合、入力された階調値とムラ補正データとから補正量を計算し、補正後の階調値を出力する表示ドライバがある。このような表示ドライバにＤＢＶが入力されると、ＤＢＶに応じて表示データの輝度は変化するが、階調値は変化しない。つまり、階調値が同じであってもＤＢＶが異なると、発光素子に印加される電圧が異なる。したがって、ムラの量は、発光素子に印加される電圧に応じて変わる特性があるため、ムラ補正に用いられる補正量を変更する必要がある。
【００２６】
以下、一実施形態におけるムラ補正処理方法を、図２を用いて説明する。
【００２７】
図２に示すように、まず表示ドライバ１０にＤＢＶが入力される（ステップＳ１１）。ＤＢＶが入力されても階調値は変わらない。
【００２８】
ディスプレイ特性γが保持されると、入力されたＤＢＶと階調値とに対応する輝度を出力するＤＢＶ１００％における階調値が算出される（ステップＳ１２）。なお、例えば、液晶パネルやＯＬＥＤパネル等の表示パネルでは、ガンマ値γは２．２に設定される。
【００２９】
図２のステップＳ１２の演算について説明する。図３は、横軸が入力データ（入力階調値）、縦軸が輝度を表すデータ輝度特性を示すグラフの一例である。図３には、γ＝２．２であり、ＤＢＶ１００％、５０％、２２％に対応するデータ輝度特性のカーブが示されている。
【００３０】
図３に示すように、輝度制御を電圧の調整により行う場合、ＤＢＶ５０％における２５５階調の輝度は、ＤＢＶ１００％における１８６階調の輝度に相当する。
【００３１】
ＤＢＶ１００％における１８６階調は、次のように計算されてもよい。γ＝２．２、ＤＢＶ５０％に対応する輝度は、０．５＊（入力階調値）２．２＝（０．５１／２．２＊入力階調値）２．２＝（１８６／２５５＊入力階調値）２．２として算出される。したがって、ＤＢＶ５０％における入力階調値に１８６／２５５を乗算すれば、ＤＢＶ５０％と入力階調値とに対応する輝度を出力するＤＢＶ１００％における階調値が算出される。
【００３２】
同様に、ＤＢＶ２２％における２５５階調の輝度は、ＤＢＶ１００％における１２８階調の輝度に相当する。つまり、ＤＢＶ２２％における２５５階調とＤＢＶ１００％における１２８階調とにおいて、発光素子に対して印加される電圧が同じであり、ムラ量も同じである。
【００３３】
計算によれば、γ＝２．２、ＤＢＶ２２％に対応する輝度は、０．２２＊（入力階調値）２．２＝（０．２２１／２．２＊入力階調値）２．２＝（１２８／２５５＊入力階調値）２．２として算出される。したがって、ＤＢＶ２２％における入力階調値に１２８／２５５を乗算すればＤＢＶ２２％と入力階調値とに対応する輝度を出力するＤＢＶ１００％における階調値が算出される。
【００３４】
上述した例は、ＤＢＶ５０％における２５５階調とＤＢＶ１００％における１８６階調との間及びＤＢＶ２２％における２５５階調とＤＢＶ１００％における１２８階調との間では、発光素子に対して印加される電圧が同じであり、ムラ量も同じであることを示している。すなわち、換算されたＤＢＶ１００％における階調値に応じた補正量に基づき、入力画像に対してムラ補正を行えばよい。
【００３５】
図２に戻り、ステップＳ１２で算出された階調値とＤＢＶ１００％の輝度におけるムラ補正データとに基づき、ムラ補正量が算出され（ステップＳ１３）、ムラ補正された画像データが生成される（ステップＳ１４）。
【００３６】
上述した一実施形態におけるムラ補正処理を実現する画像処理処理回路１３の構成を説明する。
【００３７】
図４は、一実施形態における画像処理回路１３の構成を示すブロック図である。
【００３８】
画像処理回路１３は、Ｌｏｏｋｕｐ  Ｔａｂｌｅ  （ＬＵＴ）１３１、補正量演算回路１３２及びムラ補正回路１３３を備える。ＬＵＴ１３１は、レジスタ１３１１及び演算回路１３１２を含む。なお、ＬＵＴ１３１、補正量演算回路１３２及びムラ補正回路１３３は表示ドライバ１０に含まれればよく、これらの回路の全て又は一部は画像処理回路１３に含まれなくてもよい。
【００３９】
ＬＵＴ１３１は、入力されたＤＢＶと階調値とに対応する輝度を出力するＤＢＶ１００％における階調値を算出する。例えば、ＬＵＴ１３１は、インタフェース制御回路１１から入力されたＤＢＶを、変換係数に変換する。変換係数は、所定の係数の一例である。実施形態における変換係数は、例えば、メモリ１２に記憶されるＤＢＶ１００％の輝度のムラ補正データに基づき算出されるムラ補正量を、換算されたＤＢＶ１００％の輝度における階調値に対応する補正量に変換する係数である。
【００４０】
図５は、ＬＵＴ１３１において入力されるＤＢＶと出力される変換係数との関係を示す図である。実施形態におけるＬＵＴ１３１のレジスタ１３１１は、所定数のＤＢＶとそれらに対応する変換係数とを記憶する。図５の例では、ＤＢＶ１〜５のそれぞれに対する変換係数１〜５がレジスタ１３１１に記憶されている。ＬＵＴ１３１にＤＢＶが入力されると、演算回路１３１２は、レジスタ１３１１に記憶されている変換係数を用いて線形補間処理を行い、出力される変換係数を算出する。
【００４１】
なお、変換係数は、図３を用いて説明したデータ輝度特性の関係式に、ガンマ値、入力階調値及びＤＢＶを用いて、ＤＢＶ１００％における階調値を算出することにより算出してもよい。しかしながら、図４及び図５に示すＬＵＴ方式を用いることで、表示ドライバ１０を、所定数のＤＢＶの変換係数を保持するレジスタと、乗算器数個程度の小規模な回路とで実現できる。このような構成により、回路の簡単化及び必要なメモリ容量の削減を図れる。
【００４２】
また、ＬＵＴ設定はアナログの電圧コントロール設定に合わせて変更する必要がある。特にＤＢＶが小さい場合、電圧の調整により階調制御を行うと階調潰れが発生するおそれがあるため、エミッションの調整だけで輝度制御を行う場合がある。この場合、ＤＢＶが変わっても発光素子に印加される電圧は各階調で一定となり、ムラの量も変わらないため変換係数を一定にする必要がある。一実施形態では、図５に示すように、ＬＵＴ１３１において、ＤＢＶが所定値であるＤＢＶ０以下の場合、変換係数が一定になるように、変換係数の下限が設定される。
【００４３】
図４に戻り、ＬＵＴ１３１は、算出した変換係数を、補正量演算回路１３２に出力する。
【００４４】
補正量演算回路１３２は、メモリ１２に格納されているＤＢＶ１００％の輝度におけるムラ補正データと変換係数とに基づき、ＤＢＶの変化に応じたムラ補正量を算出する。補正量演算回路１３２は、ムラ補正量を用いて画像データにムラ補正を行い、ムラ補正画像データを生成する。
【００４５】
以上では、限られた数の実施形態に関してのみ説明したが、本開示の利益を有する当業者は、本開示の範囲から逸脱することなく様々な他の実施形態及び変形例が考案され得ることを理解する。実施形態同士又はその変形例が組み合わせされてもよい。したがって、本明細書及び図面は、例示的開示に過ぎない。
【符号の説明】
【００４６】
１        表示装置
１０      表示ドライバ
１１      インタフェース制御回路
１２      メモリ
１３      画像処理回路
１３１    ＬＵＴ
１３１１  レジスタ
１３１２  演算回路
１３２    補正量演算回路
１３３    ムラ補正回路
１４      階調電圧生成回路
１５      データ線駆動回路
１６      ゲート線制御回路
１７      エミッション制御回路
２０      表示パネル
２１      ゲート線
２２      データ線
２３      ゲート線駆動回路
２４      エミッション駆動回路
２５      エミッション線
Ｐ        画素回路
【図１Ａ】
2019095504.tif 000003
【図１Ｂ】
2019095504.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2019095504.tif 000008