(57)【要約】【課題】ＲＧＢガンマ曲線の色補正が可能な液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置で、タイミング制御部は外部から入力されるｎビットの原始画像データをｍビットの第１補正データに補正する論理回路と、ｍビットの第１補正データをｎビットまたはｎビットより小さいビットの第２補正データに変換する多階調化部を含む。そして、タイミング制御部から出力される第２補正データに対応するデータ電圧を出力するデータドライバーが形成されている。この論理回路は原始画像データをその階調によって２つ以上の区間に分け、原始画像データのガンマ特性によって予め決められたガンマ補正データにより各区間別に原始画像データを第１補正データに補正する。【選択図】　　　図１
2004004575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から入力されるｎビットの原始画像データをその階調によって２つ以上の区間に分け、前記原始画像データのガンマ特性によって予め決められたガンマ補正データによって各区間別に前記原始画像データをｍビットの第１補正データに補正する論理回路、及び前記ｍビットの第１補正データをｎビットまたは前記ｎビットより小さいビットの第２補正データに変換する多階調化部を含むタイミング制御部と、
前記タイミング制御部から出力される前記第２補正データに対応するデータ電圧を出力するデータドライバーとを含み、
前記論理回路は前記各区間別に前記ガンマ特性による補正演算をする液晶表示装置。
【請求項２】
前記補正演算に必要なパラメータを保存し、前記タイミング制御部の内部または外部に形成されるメモリをさらに含む、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記論理回路は前記原始画像データに前記補正演算で算出された補正値を足し、これを前記ｍビットの第１補正データにビット変換する、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記論理回路は境界値によって区分される第１及び第２区間での補正値を各々下記式（１）及び式（２）で算出する、請求項３に記載の液晶表示装置
【数１】
2004004575.tif 000013
【数２】
2004004575.tif 000014
ここで、Ｄは前記原始画像データ、ＢＢは前記境界値での階調値、ＵＮ及びＤＮは各々前記第１及び第２区間の階調幅、ＵＯ及びＤＯは各々前記第１及び第２区間での多項式の次数、ＭＤ１及びＭＤ２は各々前記第１及び第２区間での前記原始画像データと前記ガンマ補正データとの差の最大階調値。
【請求項５】
前記メモリは前記境界値での階調値、前記第１及び第２区間の階調幅、前記第１及び第２区間での多項式の次数、そして前記第１及び第２区間での前記原始画像データと前記ガンマ補正データの差の最大階調値を保存する、請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記論理回路は前記各区間での前記ガンマ補正データが階調によって線形的に変わると仮定して前記補正演算を行い、前記原始画像データに前記補正演算で演算された補正値を足し、これを前記ｍビットの第１補正データにビット変換する、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記補正値Ｙは下記式（３）で決定される、請求項６に記載の液晶表示装置
【数３】
2004004575.tif 000015
ここで、Ｘｍｉｎ及びＸｍａｘは各々前記各区間での最小及び最大境界値に該当する階調値であり、Ｙｍｉｎ及びＹｍａｘは各々Ｘｍｉｎ及びＸｍａｘでの前記ガンマ補正データと前記原始画像データとの差であり、Ｘはある区間での任意の階調値。
【請求項８】
前記メモリは前記タイミング制御部に含まれる非揮発性メモリである、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記メモリは前記タイミング制御部の外部に形成される非揮発性メモリであり、
前記タイミング制御部は前記メモリに保存された前記パラメータを臨時に保存する揮発性メモリ、及び前記メモリに保存された前記パラメータを前記揮発性メモリにロードするメモリ制御部をさらに含む、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記メモリは前記タイミング制御部の内部及び外部に各々形成される非揮発性の第１及び第２メモリを含み、
前記タイミング制御部は前記第１または第２メモリに保存された前記パラメータを臨時に決める揮発性メモリ、及び前記第１または第２メモリに保存された前記パラメータを前記揮発性メモリにロードするメモリ制御部をさらに含む、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
外部から入力されるｎビットの画像データを境界階調値を基準に第１及び第２区間に分け、前記画像データのガンマ特性のより予め決定されたガンマ補正データによって各区間別に前記画像データをｍビットの補正データに補正する論理回路と、
前記論理回路の演算に必要なパラメータを保存する保存装置とを含み、
前記論理回路は前記画像データに補正演算で算出された補正値を足し、これを前記ｍビットの補正データにビット変換する液晶表示装置の駆動装置。
【請求項１２】
前記論理回路は前記第１及び第２区間での補正値を各々下記式（４）及び式（５）で算出する、請求項１１に記載の液晶表示装置
【数４】
2004004575.tif 000016
【数５】
2004004575.tif 000017
ここで、Ｄは前記画像データ、ＢＢは前記境界での階調値、ＵＮ及びＤＮは各々前記第１及び第２区間の階調幅、ＵＯ及びＤＯは各々前記第１及び第２区間での多項式の次数、ＭＤ１及びＭＤ２は各々前記第１及び第２区間での前記画像データと前記ガンマ補正データとの差の最大階調値。
【請求項１３】
外部から入力されるｎビットの画像データを一定の階調間隔で複数の区間に分け、前記画像データのガンマ特性によって予め決められたガンマ補正データによって各区間別に前記画像データをｍビットの補正データに補正する論理回路と、前記各区間の境界階調値での前記ガンマ補正データを保存する保存装置とを含み、
前記論理回路は入力される前記画像データを該当する区間によって前記ｍビットの補正データに変換する液晶表示装置の駆動装置。
【請求項１４】
前記論理回路は、前記画像データに補正演算を通じて演算された補正値を足した後、これをｍビットにビット変換して前記補正データを決定し、前記補正値は前記各区間での境界階調値によって線形化された直線によって決定される、請求項１３に記載の液晶表示装置の駆動装置。
【請求項１５】
前記補正値Ｙは下記式（６）で決定される、請求項１４に記載の液晶表示装置
【数６】
2004004575.tif 000018
ここで、Ｘｍｉｎ及びＸｍａｘは各々前記各区間での最小及び最大境界値に該当する階調値であり、Ｙｍｉｎ及びＹｍａｘは各々Ｘｍｉｎ及びＸｍａｘでの前記ガンマ補正データと前記原始画像データとの差であり、Ｘはある区間での任意の階調値。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置及びその駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近来パソコンやテレビなどの軽量化及び薄形化によってディスプレイ装置にも軽量化及び薄形化が求められており、このような要求によって陰極線管（ＣＲＴ、ｃａｔｈｏｄｅ　ｒａｙ　ｔｕｂｅ）の代わりに液晶表示装置（ＬＣＤ、ｌｉｑｕｉｄ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｄｉｓｐｌａｙ）のような平板表示装置（ｆｌａｔ　ｐａｎｅｌ　ｄｉｓｐｌａｙ）が開発されている。
【０００３】
液晶表示装置は二枚の基板の間に注入されている異方性誘電率を有する液晶物質に電界を印加し、この電界の強さを調節して基板に透過する光の量を調節することによって所望の画像を得る表示装置である。液晶表示装置は平板表示装置の中で代表的なものであって、この中でも薄膜トランジスタをスイッチング素子として利用したＴＦＴ　　ＬＣＤが主に使用されている。
【０００４】
Ｒ、Ｇ、Ｂ画素は、それぞれ電気光学的特性が異なるが、現在の液晶表示装置ではこれら画素の電気光学的特性が同一であるという仮定下で同一の電気的信号が用いられる。この時、ＲＧＢそれぞれの階調電圧に対する画素の透過率曲線（以下、”ガンマ曲線”とする）を測定して見ると、ＲＧＢ各色のガンマ曲線が一つの曲線として一致しない。このような結果により、階調別色感が一定ではなかったり、一方に激しく偏る場合がある。
【０００５】
例えば、ＰＶＡモードの液晶表示装置では一般的に明るい階調ではＲ成分が多く、暗い階調ではＢ成分が多い。これによって任意の色相を表示する時、暗い階調へ行くほど青くなる問題が発生し、もしヒトの顔を表示する場合には青色系統の色感が加味さて冷たい色感を示す問題点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が目的とする技術的課題は、ＲＧＢガンマ曲線の色補正が可能な液晶表示装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために本発明は、入力されるＲＧＢ画像データを色毎に独立的して変形させる。
【０００８】
本発明の第１及び第２による液晶表示装置のタイミング制御部は外部から入力されるｎビットの原始画像データをｍビットの第１補正データに補正する論理回路と、ｍビットの第１補正データをｎビットまたはｎビットより小さいビットの第２補正データに変換する多階調化部を含む。そして、タイミング制御部から出力される第２補正データに対応するデータ電圧を出力するデータドライバーが追加的に形成されている。この論理回路は画素の各色原始画像データを、所定の境界値またはデータ入力状況に基づいて定める境界値により、２つ以上の部分ビット列（区間）に分割して、各区間別に、原始画像データのガンマ特性によって予め決められたガンマ補正データにより原始画像データを第１補正データに変換する。
【０００９】
この時、液晶表示装置は補正演算に必要なパラメータを保存し、タイミング制御部の内部または外部に形成されるメモリをさらに含むのが好ましい。
【００１０】
そして、本発明の第１特徴による液晶表示装置の論理回路は、補正演算で算出された補正値を原始画像データに足して、これをｍビットの第１補正データにビット変換するのが好ましい。
【００１１】
この時、論理回路は境界値によって区分される第１及び第２区間での補正値を各計算式は、Ｄ値が大きい場合は下記式（１）で算出し、小さい場合は下記式（２）で算出する。
【数７】
2004004575.tif 000003
【数８】
2004004575.tif 000004
ここで、Ｄは原始画像データ、ＢＢは境界値での階調値、ＵＮ及びＤＮは各々第１及び第２区間の階調幅、ＵＯ及びＤＯは各々第１及び第２区間での多項式の次数、ＭＤ１及びＭＤ２は各々第１及び第２区間での原始画像データとガンマ補正データとの差の最大階調値である。そして、メモリは境界値での階調値、第１及び第２区間の階調幅、第１及び第２区間での多項式の次数、及び第１及び第２区間での原始画像データとガンマ補正データの差の最大階調値を保存するのが好ましい。
【００１２】
なお、本発明の第２特徴による液晶表示装置の論理回路は各区間でのガンマ補正データが階調によって線形的に変わると仮定して補正演算を行い、前記原始画像データに前記補正演算で演算された補正値を足し、これを前記ｍビットの第１補正データにビット変換する。
【００１３】
この時、補正値Ｙは下記式（３）で決定される。
【数９】
2004004575.tif 000005
ここで、Ｘｍｉｎ及びＸｍａｘは各々各区間での最小及び最大境界値に該当する階調値であり、Ｙｍｉｎ及びＹｍａｘは各々Ｘｍｉｎ及びＸｍａｘでのガンマ補正データと前記原始画像データとの差であり、Ｘはある区間での任意の階調値である。メモリは各境界値でのガンマ補正データを保存するのが好ましい。
【００１４】
そして、このような第１及び第２特徴による液晶表示装置でメモリはタイミング制御部に含まれる非揮発性メモリでありうる。
【００１５】
またはメモリはタイミング制御部の外部に形成される非揮発性メモリであり得、タイミング制御部はメモリに保存されたパラメータパラメータを臨時に保存する揮発性メモリ、及びメモリに保存されたパラメータを揮発性メモリにロードするメモリ制御部をさらに含むことができる。
【００１６】
さらに、メモリはタイミング制御部の内部及び外部に各々形成される非揮発性の第１及び第２メモリを含むことができ、タイミング制御部は第１または第２メモリに保存されたパラメータを臨時に決める揮発性メモリ、及び第１または第２メモリに保存されたパラメータを揮発性メモリにロードするメモリ制御部をさらに含むことができる。
【００１７】
本発明の第３特徴による液晶表示装置の駆動装置は、論理回路と該論理回路の演算に必要なパラメータを保存する保存装置を含む。論理回路は外部から入力されるｎビットの画像データを、境界階調値を基準に第１及び第２区間に分け、画像データのガンマ特性によって予め決定されたガンマ補正データによって各区間別に画像データをｍビットの補正データに補正する。そして、論理回路は画像データに補正演算で算出された補正値を足し、これをｍビットの補正データにビット変換する。
【００１８】
この時、論理回路は第１及び第２区間での補正値を各々下記式（４）及び式（５）で算出する。
【数１０】
2004004575.tif 000006
【数１１】
2004004575.tif 000007
ここで、Ｄは画像データ、ＢＢは境界での階調値、ＵＮ及びＤＮは各々第１及び第２区間の階調幅、ＵＯ及びＤＯは各々第１及び第２区間での多項式の次数、ＭＤ１及びＭＤ２は各々第１及び第２区間での画像データとガンマ補正データとの差の最大階調値である。
【００１９】
本発明の第４特徴による液晶表示装置の駆動装置は、外部から入力されるｎビットの画像データを一定の階調間隔で複数の区間に分けて演算する論理回路と、各区間の境界階調値でのガンマ補正データを保存する保存装置とを含む。論理回路は画像データのガンマ特性によって予め決められたガンマ補正データにより各区間別に画像データをｍビットの補正データに補正する。そして、論理回路は入力される画像データを該当する区間によってｍビットの補正データに変換する。
【００２０】
この時、論理回路は、前記画像データに補正演算を通じて演算された補正値を足した後、これをｍビットにビット変換して前記補正データを決定し、前記補正値は前記各区間での境界階調値によって線形化された直線によって決定されるのが好ましい。
【００２１】
そして、このような補正値Ｙは下記式（６）で決定される。
【数１２】
2004004575.tif 000008
ここで、Ｘｍｉｎ及びＸｍａｘは各々各区間での最小及び最大境界値に該当する階調値であり、Ｙｍｉｎ及びＹｍａｘは各々Ｘｍｉｎ及びＸｍａｘでのガンマ補正データと前記原始画像データとの差であり、Ｘはある区間での任意の階調値である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下では添付した図面を参照して本発明の実施例について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様変形形態で実現することができ、ここで説明する実施例に限るものではない。
【００２３】
次に、本発明の実施例による液晶表示装置及びその駆動装置について図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
まず、図１を参照して本発明の実施例による液晶表示装置について説明する。
【００２５】
図１は本発明の実施例による液晶表示装置を示す図面である。
【００２６】
図１に示したように、本発明の実施例による液晶表示装置はタイミング制御部１００、データドライバー２００、ゲートドライバー３００及び液晶パネル４００を含む。
【００２７】
タイミング制御部１００は外部のグラフィック制御部（図示せず）からＲＧＢ原始画像データ、同期信号（Ｈｓｙｎｃ、Ｖｓｙｎｃ）、ＤＥ信号、クロック信号（ＭＣＬＫ）などの提供を受ける。そして、タイミング制御部１００はＲＧＢ原始画像データを色補正してデータドライバー２００に出力し、データドライバー２００とゲートドライバー３００の駆動のためのタイミング信号を生成して該当ドライバー２００、３００に出力する。
【００２８】
液晶パネル４００にはゲート信号を伝達する複数の横方向に長く延びるゲート線（図示せず）が縦方向に多数並べられており（以下、横方向に配列と記す）、データ電圧を伝達する複数のデータ線（図示せず）が縦方向に配列されている。そして、液晶パネル４００にはゲート線とデータ線を通じて入力される信号によって画像を表示する複数の画素（図示せず）がマトリックス形態で形成されている。
【００２９】
データドライバー２００は色補正されたＲＧＢ画像データに該当する階調電圧を選択し、タイミング制御部１００からのタイミング信号に合せて階調電圧を画像信号として液晶パネル４００のデータ線に印加する。ゲートドライバー３００はゲート駆動電圧生成部（図示せず）で生成された電圧に基づいて走査信号を生成し、タイミング制御部１００からのタイミング信号に合せて走査信号を液晶パネル４００のゲート線に印加する。
【００３０】
この時、タイミング制御部１００は適応形色補正（ａｄａｐｔｉｖｅ　ｃｏｌｏｒ　ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ、ＡＣＣ）を行なえる色補正部５００を含めている。色補正部５００はタイミング制御部１００の外部に実現されることもある。色補正部５００は初期起動後に外部からＲＧＢ原始画像データを受信してＲＧＢ原始画像データに対応するＲＧＢ補正画像データ（以下、ＡＣＣデータとする）を出力する。
【００３１】
詳しく説明すれば、色補正部５００は液晶表示装置の初期起動後に外部からＲＧＢ原始画像データが入力されることによって原始画像データに対応するＡＣＣデータを抽出し、抽出されたＡＣＣデータを多階調変換して出力する。この時、多階調変換される前のＡＣＣデータのビット数は原始画像データのビット数と同一であるか原始画像データのビット数より大きい場合もある。多階調変換された後のＡＣＣデータは原始画像データのビット数と同一であるのが好ましい。
【００３２】
以下では図２及び図３を参照して本発明の第１実施例による色補正部５００について詳しく説明する。
【００３３】
図２は本発明の第１実施例による色補正部を示す図面であり、図３は本発明の第１実施例によってＢガンマ曲線を目標ガンマ曲線に変更する方法を示す図面である。
【００３４】
図２に示したように、本発明の第１実施例による色補正部５００はＲデータ補正部５１０、Ｇデータ補正部５２０、Ｂデータ補正部５３０、及びこれらのＲ、Ｇ、Ｂデータ補正部５１０、５２０、５３０に各々連結された多階調化部５４０、５５０、５６０を含む。
【００３５】
Ｒ、Ｇ、Ｂデータ補正部５１０、５２０、５３０は入力される各ｎビットのＲ、Ｇ、Ｂ原始画像データを液晶特性に合うように予め決められたｍビットのＡＣＣデータに変換した後、多階調化部５４０、５５０、５６０に各々出力する。つまり、Ｒ、Ｇ、Ｂデータ補正部５１０、５２０、５３０は各色原始画像データのガンマ曲線を補正する。このようなＲ、Ｇ、Ｂデータ補正部５１０、５２０、５３０は原始画像データの各々ｎビットデータをｍビットのＡＣＣデータに変換するためのルックアップテーブル（ｌｏｏｋｕｐ　ｔａｂｌｅ、以下、ＬＵＴとする）を保存しているＲＯＭとして構成される。そして、これらは各々異なるＲＯＭで構成でき、また一つのＲＯＭにすることもできる。
【００３６】
多階調化部５４０、５５０、５６０はｍビット（ｍ＞ｎ）ＡＣＣデータをｎビットのＡＣＣデータ（Ｒ´、Ｇ´、Ｂ´）に変換して出力する。ここで、多階調化部５４０、５５０、５６０は空間的及び時間的にディザーリング（ｄｉｔｈｅｒｉｎｇ）処理とフレームレートコントロール（ｆｒａｍｅ　ｒａｔｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ、以下、ＦＲＣとする）処理を行なう。このような多階調化部５４０、５５０、５６０は一つの多階調化部（例えば、時分割多重入出力方式）で構成することもできる。
【００３７】
図３に示したように、Ｂガンマ曲線を目標ガンマ曲線に変更するためには、例えば、１３０階調に相当するＢ画像データを１２８．５階調に相当するＢ画像データに変えなければならない。詳しく説明すれば、外部から入力される１３０階調のＢ画像データを受信すれば、Ｂ画像データの階調をＢ画像データの輝度に対応する目標ガンマ曲線の階調に補正する。図３の例では１２８．５階調であり、この階調はＢデータ補正部５３０のＬＵＴに保存されている。しかし、入力される原始画像データが８ビットのデータであれば、１２８．５階調は表現できないので、さらに高いビットを使用して１２８．５階調を表現する。例えば、１０ビットを使用すれば、１２８．５階調は５１４（＝１２８．５×４）に対応させることができる。もちろん入力される８ビットよりさらに多くのビットに変換すれば色補正効果が優れているということは当然のことである。
【００３８】
したがって、タイミング制御部１００に入力されるＲＧＢ画像データ（ｎビット）が表現できる階調レベルの個数である２ｎ個に各々相当するｍビット（ｍ＞ｎ）のＡＣＣデータをＲ、Ｇ、Ｂデータ補正部５１０、５２０、５３０のＬＵＴに保存しておけばよい。そして、データドライバー２００に伝達される画像データはｎビットまたはそれ以下のビットを使用するデータであるので、多階調化部５４０、５５０、５６０ではｍビットのＡＣＣデータに対して空間的ディザーリング処理と時間的ＦＲＣ処理を行ってデータドライバー２００に提供する。
【００３９】
以下、このような多階調化部でのディザーリング処理方式とＦＲＣ処理方式について簡略に説明する。
【００４０】
液晶パネルに表現できる一フレームでの１画素はＸ、Ｙの２次平面で示すことができる。Ｘは水平ライン数を示し、Ｙは垂直ライン数であるが、第１、第２、第３などのフレーム回数を示す時間軸の変数をＺと表現すれば、一つの地点での画素の位置に対する座標値はＸ、Ｙ、Ｚの３次元で表現できる。この時、固定されたＸ、Ｙでフレームが繰り返される間に画素がオンされる回数をフレーム個数で割り算した値を、その画素（Ｘ、Ｙ）のデューティ比率（ｄｕｔｙ　ｒａｔｅ）という。
【００４１】
例えば（１，１）位置である階調レベルのデューティ比率が１／２であると仮定すれば、（１，１）の位置では２フレームの中で１フレーム内に画素がオンされるということを示す。したがって、液晶表示装置で様々な階調レベルを表現するためには、それぞれの階調レベルごとにデューティ比率を設定しておいて、設定されたデューティ比率によって、画素をオン／オフさせる。このような方法によって画素をオン／オフさせて、実効輝度を調節する方式をＦＲＣ方式という。
【００４２】
しかし、このようなＦＲＣ方式だけで液晶表示装置を駆動すれば、隣接した画素が同時にオン／オフされて、画面がちらつくフリッカー（ｆｌｉｃｋｅｒ）が発生する。このようなフリッカー現象を除去するためにはディザーリング（ｄｉｔｈｅｒｉｎｇ）方式が利用される。ディザーリング方式は同じ階調レベルが隣接した画素で同時に発生しても、画素が実現される位置、つまり、フレーム、垂直ラインまたは水平ラインの位置によって同一でないオン／オフ値を有するように制御する方式である。
【００４３】
以下では図４を参照して、例えば１０ビットのＡＣＣデータを８ビットで表現するためのディザーリング処理及びＦＲＣ処理について説明する。
【００４４】
図４は１０ビットのＡＣＣデータを８ビットで表現するための方法を示す図面である。
【００４５】
１０ビットのＡＣＣデータは上位８ビットのデータと下位２ビットのデータに分けることができ、下位２ビットのデータは”００”、”０１”、”１０”または”１１”になる。この時、下位２ビットのデータが”００”である場合を表示するためには隣接する４つの画素をすべて上位８ビットのデータで表現すればよい。そして、下位２ビットのデータが”０１”である場合を表示するためには隣接する４つの画素のうち一つの画素には上位８ビットのデータに１を足した値を表示すれば、４つの画素では平均的に下位２ビットが”０１”である場合となる。この時、このようなフリッカーが発生しないように上位８ビット＋１に該当する画素の位置を図４に示したようにフレームによって移動させればよい。
【００４６】
同様に、下位２ビットが”１０”である場合には隣接する４つの画素で２つの画素を上位８ビット＋１のデータで表示し、下位２ビットが”１１”である場合には３つの画素を上位８ビット＋１のデータで表示すればよい。そして、この場合にもフリッカーが発生しないように８ビット＋１のデータで表示される画素の位置をフレームによって変更させればよい。図４では例として４ｎ、４ｎ＋１、４ｎ＋２及び４ｎ＋３フレームによって画素の位置を変更する方法を示している。
【００４７】
本発明の第１実施例ではタイミング制御部１００内にＲ、Ｇ、Ｂデータ補正部５１０、５２０、５３０としてＲＯＭを使用したが、これとは異なってＲ、Ｇ、Ｂデータ補正部５１０、５２０、５３０をＲＡＭとして使用し、外部ＲＯＭから補正データをロードして使用することもできる。以下ではこのような実施例について図５及び図６を参照して説明する。
【００４８】
図５及び図６は各々本発明の第２及び第３実施例による色補正部の周辺部を示す図面である。
【００４９】
図５に示したように、本発明の第２実施例による液晶表示装置は外部ＡＣＣデータ保存部７００及びＲＯＭ制御部６００をさらに含み、Ｒ、Ｇ、Ｂデータ補正部５１０、５２０、５３０は揮発性のＲＡＭで形成されている。
【００５０】
外部ＡＣＣデータ保存部７００には第１実施例で説明した補正データとしてＬＵＴが保存されており、ＲＯＭ制御部６００は外部ＡＣＣデータ保存部７００に保存されているＬＵＴをＲ、Ｇ、Ｂデータ補正部５１０、５２０、５３０にロードさせる。その後の方法は第１実施例と同一であるので説明を省略する。
【００５１】
このように本発明の第２実施例によれば、外部補正データ保存部７００にＬＵＴを保存するので液晶パネルを変更しても変更された液晶パネルに最適した補正データを保存するＬＵＴだけを変えて対応することができる。
【００５２】
本発明の第３実施例による液晶表示装置は図６に示したように色補正部５００が内部ＡＣＣデータ保存部８００をさらに含むという点を除けば本発明の第２実施例と同一である。
【００５３】
詳しく説明すれば、内部ＡＣＣデータ保存部８００は外部ＡＣＣデータ保存部７００のように前述したＬＵＴを保存しており、ＲＯＭ制御部６００は外部またはＡＣＣデータ保存部７００、８００に保存されたＬＵＴをＲ、Ｇ、Ｂデータ補正部５１０、５２０、５３０にロードさせる。その後の動作は第１実施例と同一であるので説明を省略する。
【００５４】
このような本発明の第１乃至第３実施例ではＬＵＴを保存するためのメモリ（ＲＯＭまたはＲＡＭ）のデータビットが非常に大きくなる。例えば、８ビットデータを１０ビットデータに変換するためにはＲ、Ｇ、Ｂデータ補正部５１０、５２０、５３０の全体ＲＯＭには７６８０（＝３×２５６×１０）ビットが必要である。このように色補正部５００に必要とするデータビット数が大きくなれば、使用されるＲＯＭの量が増加し、これにより消費電力も増加する。したがって、第１実施例で説明したルックアップテーブルをＲＯＭに保存する方式の代りに、ＡＳＩＣのロジックを使用してルックアップテーブルに相当する機能が実現できれば、メモリの容量を減らすことができる。
【００５５】
以下ではこのような実施例について図７乃至図１０を参照して説明する。
【００５６】
図７はＡＣＣデータと原始画像データの差を示す図面であり、図８は本発明の第４実施例によってＡＣＣデータを生成する方法を示す流れ図である。図９は本発明の第４実施例によってメモリに保存されたパラメータをロードしてＡＣＣデータを生成する方法を示す図面である。図１０は本発明の第４実施例によって補正されたＡＣＣデータとＲ画像データを示す図面である。
【００５７】
本発明の第４実施例ではＲ、Ｇ、Ｂ画像データは２５６階調が表現できる８ビット信号と仮定して、Ｒ、Ｇ、Ｂ画像データの好ましいＡＣＣデータと原始画像データの差、つまり階調差は図７のように与えられると仮定する。ここで、好ましいＡＣＣデータとは液晶パネルの特性によって決定された色補正された画像データのことである。
【００５８】
図７に示したように、Ｇ画像データ（Ｇ８ｂｉｔ）の好ましいＡＣＣデータは原始画像データと差がなく、Ｒ及びＢ画像データ（Ｒ８ｂｉｔ、Ｂ８ｂｉｔ）の好ましいＡＣＣデータと原始画像データとの差を示す曲線は略１６０階調を基準にして曲線の形態が変わる。また、Ｒ，Ｂ曲線はＧ曲線つまり原始データに対して略対称関係にあって、原始データからの最大偏差は境界階調点で６である。このような状況を考慮して、Ｒ及びＢ画像データ（Ｒ８ｂｉｔ、Ｂ８ｂｉｔ）とＡＣＣデータ（ＲＡＣＣ、ＢＡＣＣ）の差（ΔＲ、ΔＢ）を近似的な数式で表現すれば、各々式（７）及び式（８）のようになる。
【００５９】
【数１３】
2004004575.tif 000009
【００６０】
【数１４】
2004004575.tif 000010
【００６１】
以下ではこのような式（７）及び式（８）を使用してＲ及びＢ画像データ（Ｒ８ｂｉｔ、Ｂ８ｂｉｔ）のＡＣＣデータ（ＲＡＣＣ、ＢＡｃｃ）を求めるロジックの流れについて図８を参照して詳しく説明する。
【００６２】
まず、図８に示したように８ビットのＲ画像データ（Ｒ８ｂｉｔ）が入力されれば、この値と予め設定された境界値１６０との大小を比較する（Ｓ５０１）。なお、図８に記した数字はすべて十進法の数である。
【００６３】
Ｒ画像データ（Ｒ８ｂｉｔ）が境界値１６０より大きければＲ画像データ（Ｒ８ｂｉｔ）から境界値１６０を引き（Ｓ５０２）、この値（Ｒ８ｂｉｔ−１６０）に１／（２５５−１６０）をかけるが、この演算を速やかに行うため、１／（２５５−１６０）が１１／１０２４と大略同一であることを利用して、（Ｒ８ｂｉｔ−１６０）に１１をかけた後、下位１０ビットを四捨五入するとよい（Ｓ５０３）。次に、（（Ｒ８ｂｉｔ−１６０）×１１／１０２４）の自乗と４乗を順次に演算するが、この演算はＡＳＩＣ上でパイプラインで解決することができる（Ｓ５０４、Ｓ５０５）。続いて前記演算結果（（（Ｒ８ｂｉｔ−１６０）×１１／１０２４）４）に６を掛け（Ｓ５０６）、その結果である（６×（（（Ｒ８ｂｉｔ−１６０）×１１／１０２４）４））を６から引いてΔＲを式（７）のように求める（Ｓ５０７）。
【００６４】
Ｒ画像データ（Ｒ８ｂｉｔ）が境界値１６０より小さければ、境界値１６０からＲ画像データ（Ｒ８ｂｉｔ）を引き（Ｓ５１１）、この値（１６０−Ｒ８ｂｉｔ）に１／１６０をかけるが、この演算は１／１６０が大略１３／２０４８と同一であるので、（１６０−Ｒ８ｂｉｔ）に１３をかけた後、下位１１ビットを四捨五入すればよい（Ｓ５１２）。次に、（（１６０−Ｒ８ｂｉｔ）×１３／２０４８）に６をかける演算をし（Ｓ５１３）、６からこの演算された値（（１６０−Ｒ８ｂｉｔ）×１３／２０４８）×６を引いてΔＲを式（７）のように求める（Ｓ５１４）。
【００６５】
段階（Ｓ５０７またはＳ５１４）で求められたΔＲと８ビットのＲ画像データ（Ｒ８ｂｉｔ）とを足し合わせ、Ｒ画像データの１０ビットＡＣＣデータ（ＲＡＣＣ）を求めるために、足し合わせた値に４をかけて、つまり２ビット桁上げして、１０ビットに変換する（Ｓ５０８）。
【００６６】
同様に、Ｂ画像データ（Ｂ８ｂｉｔ）のＡＣＣデータ（ＢＡＣＣ）もこのようにロジックで計算することができる。
【００６７】
このように本発明の第４実施例によれば、ＡＣＣデータを求めるために各画像データに対応するＡＣＣデータをＲ、Ｇ、Ｂデータ補正部５１０、５２０、５３０上にＬＵＴで保存する必要なく、ＡＳＩＣ上で演算によって求めることができ、このようにＬＵＴを保存するメモリ（ＲＯＭまたはＲＡＭ）が不要になる。しかし、メモリを使用せずにＡＳＩＣ上のロジックだけでこのような演算を行なえば、ＡＣＣデータを変えなければらない時はＡＳＩＣのレイヤー（ｌａｙｅｒ）を変えなければならない。このようなレイヤー変更の問題を解決するために演算を行なうのに必要なパラメータだけをＲ、Ｇ、Ｂデータ補正部５１０、５２０、５３０のメモリに保存することもできる。
【００６８】
つまり、本発明の第４実施例のような場合には［表１］に示したようなパラメータだけをメモリに保存すればいいので、Ｒデータ補正部５１０のメモリは４８ビットのデータビットだけを有すればよい。なお、原始データのビット数ｎのように、実施例では装置固有で不変と思われるパラメータを、将来の汎用化に備えて、保存しても差し支えない。
【００６９】
【表１】
2004004575.tif 000011
【００７０】
このような本発明の第４実施例では第１実施例でのＲ、Ｇ、Ｂデータ補正部５１０、５２０、５３０に各々［表１］のシンボル（ＢＢ、ＭＤ、ＤＯ、ＵＯ、ＤＮ、ＵＮ）に該当するデータビット（各々８ビット）だけを保存しおいて、図９に示したようにこのシンボルをロードしてロジック計算をすればよい。
【００７１】
このように本発明の第４実施例によって補正されたＡＣＣデータ（ＲＡＣＣ）は図１０に示したように原始画像データに比べて全体的に色温度が下がるので、これを利用して所望の色温度に補正することができる。
【００７２】
このような本発明の第４実施例によれば、第１実施例でのＲ、Ｇ、Ｂデータ補正部５１０、５２０、５３０は各々４８ビットのデータビットを有するメモリだけを有すればいいので、第１実施例に比べてメモリ容量が１．８％（＝３×４８／７６８０）に減る。また、第２または第３実施例でのＲ、Ｇ、Ｂデータ補正部５１０、５２０、５３０、外部ＡＣＣデータ保存部７００及び内部ＡＣＣデータ保存部８００がこのようなデータビットだけを有すればいいので、メモリ容量が第１実施例に比べて顕著に減る。
【００７３】
また、このようなデータをメモリに保存せずにロジック自体をこのような演算を行うように実現すれば、メモリを使用しなくてもよい。ただし、この場合には様々な液晶パネルの特性に対応できないという問題点がある。
【００７４】
そして、本発明の第４実施例では式（７）及び式（８）のような高次多項式を使用してＡＣＣデータを演算した。このような高次式の演算をするためには何回もの掛け算演算をしなければならないので、ＡＳＩＣのパイプラインが複雑になることがあり、高次式を線形化できればこのような問題が解決される。
【００７５】
次に、ＡＣＣデータの演算式を線形化させた第５実施例について図１１乃至図１３を参照して説明する。
【００７６】
図１１は本発明の第５実施例によってＡＣＣデータを生成するために区間を分ける方法を示す図面であり、図１２は本発明の第５実施例によってＡＣＣデータを示すグラフで一つの区間を示す図面である。図１３は本発明の第５実施例によって補正されたＡＣＣデータと原始画像データの色温度を示す図面である。
【００７７】
本発明の第５実施例では階調を一定の間隔に分けて各区間を線形化させてＡＣＣデータと原データの差を計算する。例えば、図１１に示したＡＣＣデータと原始画像データ（原データ）の差を示すグラフで、グラフの横軸である階調を示す軸を小さい間隔に分ければ、各区間での曲線は大略的に線形化できる。
【００７８】
したがって、図１２に示したようにＡＣＣデータを示すグラフで各区間での境界点［（Ｘｍｉｎ、Ｙｍｉｎ）、（Ｘｍａｘ、Ｙｍａｘ）］だけが与えられれば、式（９）によって区間内の他の階調でのＡＣＣデータと原始画像データの差を求めることができる。
【００７９】
【数１５】
2004004575.tif 000012
【００８０】
ここで、Ｘｍｉｎ及びＸｍａｘは各々ある区間での境界値に該当する階調値（原始画像データ）であり、Ｙｍｉｎ及びＹｍａｘは各々Ｘｍｉｎ及びＸｍａｘでのＡＣＣデータと原始画像データの差を示す値であり、Ｘ及びＹは各々ある区間での任意の階調値及びその階調値でのＡＣＣデータと原始画像データの差を示す値である。
【００８１】
このような式（９）によれば、境界点での階調値（Ｘｍｉｎ、Ｘｍａｘ）とその階調値でのＡＣＣデータと原始画像データの差（Ｙｍｉｎ、Ｙｍａｘ）だけを分かれば、区間内での該当する階調値（Ｘ）でのＡＣＣデータと原始画像データの差は式（９）で計算することができる。
【００８２】
この時、階調間隔を２の累乗数にすれば、式（９）の割算演算はビットのシフト演算で処理することができ、入力される画像データの上位ビット列の値で識別できる区間に分割できる。例えば、２５６（８ビット）階調の画像データが入力される時、各区間を８階調の間隔で３２区間に分けた場合には式（９）での割算は演算された結果で３ビットをシフトすればよく、各区間を識別表示したい場合は、８の倍数である上位５ビットの値で識別表示できる。
【００８３】
したがって、本発明の第５実施例ではこのような境界値でのＡＣＣデータを保存していればよい。そして、各区間での境界値は二つであるので、二つのパラメータが存在することができるが、前の区間のＹｍａｘは次の区間のＹｍｉｎに該当するので一区間毎に一つのパラメータだけを保存すればよい。例えば、入力される原始画像データが８ビット（２５６階調）である場合に区間を分ける間隔を８階調としたら、全体区間の数は３２個になって、境界値は３２個が必要となり、この境界値でのＡＣＣデータだけを保存すればよい。
【００８４】
このような本発明の第５実施例によれば、第１実施例でのＲ、Ｇ、Ｂデータ補正部５１０、５２０、５３０は各々３２０（＝３２×１０、入力される原始画像データが８ビットである時、８階調間隔に区間を分けてＡＣＣデータを１０ビットとした場合）ビットのデータビットを有するメモリだけを有すればよいので、第１実施例に比べてメモリ容量が１２．５％（＝３×３２０／７６８０）に減る。また、第２または第３実施例でのＲ、Ｇ、Ｂデータ補正部５１０、５２０、５３０、外部ＡＣＣデータ保存部７００及び内部ＡＣＣデータ保存部８００がこのようなデータビットだけを有すればいいので、メモリ容量が第１実施例に比べて顕著に減る。
【００８５】
この時、階調間隔の大きさを大きくすればメモリ容量がさらに減るが、正確度が落ちるというのは当然のことである。例えば、１６階調間隔に分ける場合には全体区間の数が１６個になるのでＲ、Ｇ、Ｂ各々に必要なメモリのデータビット数は１６０ビット（＝１６×１０）になって、メモリ容量が第１実施例に対して６．２５％（３×１６０／７６８０）になる。そして、３２階調間隔に分ける場合には全体区間の数が８個になるので、Ｒ、Ｇ、Ｂ各々に必要なメモリのデータビット数は８０ビット（＝８×１０）になって、メモリ容量が第１実施例に対して３．１２５％になる。
【００８６】
このように本発明の第５実施例によって補正されたＡＣＣデータ（ＲＡＣＣ）は図１３に示したように原始画像データ（原データ）に比べて全体的に色温度が下がり、これにより所望の色温度に補正することができる。
【００８７】
本発明の第１乃至第５実施例では８ビット（２５６）階調を表現する原始画像データが入力される場合に１０ビットのＡＣＣデータを生成する場合を例に上げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、ｎビット階調を表現する原始画像データに対してｍビットのＡＣＣデータを生成する全ての場合に適用することができる。
【００８８】
【発明の効果】
本発明によれば、画像データを色補正することができる。また、画データを色補正してＡＣＣデータを生成するのに必要なメモリを顕著に減らすことができる。つまり、従来はＡＣＣデータをルックアップテーブル形態でメモリに保存して使用したが、本発明ではロジック演算によってＡＣＣデータを生成するのでロジック演算に必要なパラメータだけをメモリに保存すればよい。
【００８９】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限るものではなく、上記請求範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者のさまざまな変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による液晶表示装置を示す図面である。
【図２】本発明の第１実施例による色補正部を示す図面である。
【図３】本発明の第１実施例によってＢガンマ曲線を目標ガンマ曲線に変更する方法を示す図面である。
【図４】１０ビットのＡＣＣデータを８ビットで表現するための方法を示す図面である。
【図５】各々本発明の第２実施例による色補正部の周辺部を示す図面である。
【図６】各々本発明の第３実施例による色補正部の周辺部を示す図面である。
【図７】ＡＣＣデータと原始画像データの差を示す図面である。
【図８】本発明の第４実施例によってＡＣＣデータを生成する方法を示す流れ図である。
【図９】本発明の第４実施例によってメモリに保存されたパラメータをロードしてＡＣＣデータを生成する方法を示す図面である。
【図１０】本発明の第４実施例によって補正されたＡＣＣデータとＲ画像データを示す図面である。
【図１１】本発明の第５実施例によってＡＣＣデータを生成するために区間を分ける方法を示す図面である。
【図１２】本発明の第５実施例によってＡＣＣデータを示すグラフで一つの区間を示す図面である。
【図１３】本発明の第５実施例によって補正されたＡＣＣデータとＲ画像データを示す図面である。
【符号の説明】
１００　　タイミング制御部
１６０　　所定の境界値
２００　　データドライバー
３００　　ゲートドライバー
４００　　液晶パネル
５００　　色補正部
５１０　　Ｒデータ補正部
５２０　　Ｇデータ補正部
５３０　　Ｂデータ補正部
５４０、５５０、５６０　　多階調化部
６００　　ＲＯＭ制御部
７００、８００　　ＡＣＣデータ保存部
【図１】
2004004575.tif 000019
【図２】
2004004575.tif 000020
【図３】
2004004575.tif 000021
【図４】
2004004575.tif 000022
【図５】
2004004575.tif 000023
【図６】
2004004575.tif 000024
【図７】
2004004575.tif 000025
【図８】
2004004575.tif 000026
【図９】
2004004575.tif 000027
【図１０】
2004004575.tif 000028
【図１１】
2004004575.tif 000029
【図１２】
2004004575.tif 000030
【図１３】
2004004575.tif 000031