(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示装置が表示可能な全ての階調値のガンマ値を取得する液晶表示装置のガンマ値取得方法において、
一群の液晶表示装置の中から任意に選ばれた液晶表示装置を対象として、
全階調値の輝度を測定することにより、全階調値に対応するガンマ値を取得する、全階調値のガンマ値取得過程と、
前記取得した全階調値に対応するガンマ値から、ガンマ値が急激に変化する点である屈曲点に対応する階調値を抽出する、屈曲点の階調値抽出過程と
を行い、
次に、前記一群の液晶表示装置の中の他の液晶表示装置を対象として、
前記屈曲点に対応する階調値を少なくとも含み、前記全階調数よりも少ない階調数の測定階調値群の各階調値に対応した輝度を測定する、測定階調値群の輝度測定過程と、
前記測定階調値群の各階調値及び前記測定階調値群の各階調値に対応した輝度の各測定値から、前記測定階調値群の各階調値に対応するガンマ値を取得する、測定階調値群のガンマ値取得過程と、
前記測定階調値群の各ガンマ値を補間することにより、非測定階調値群の各階調値に対応するガンマ値を推定する、非測定階調値群のガンマ値推定過程と
を行うことを特徴とする液晶表示装置のガンマ値取得方法。
【請求項２】
液晶表示装置と、この液晶表示装置に接続されるガンマ値取得コンピュータと、このガンマ値取得コンピュータに接続されて、液晶表示装置に表示される画像の輝度を計測する輝度計測器とを有し、液晶表示装置が表示可能な全ての階調値のガンマ値を取得するガンマ値取得システムにおいて、
ガンマ値が急激に変化する点である屈曲点に対応する階調値を記憶した記憶手段を備え、
前記ガンマ値取得コンピュータは、
前記記憶手段に記憶された屈曲点に対応する階調値を少なくとも含み、全階調数よりも少ない階調数の測定階調値群の各階調値に対応した入力信号を液晶表示装置に順に与える表示制御手段と、
前記入力信号が与えられるごとに、前記輝度計測器が計測する輝度の測定値を読み込む輝度読み込み手段と、
前記測定階調値群の各階調値及び前記測定階調値群の各階調値に対応した輝度の各測定値から、前記測定階調値群の各階調値に対応するガンマ値を算出するガンマ値算出手段と、
前記測定階調値群の各ガンマ値を補間することにより、非測定階調値群の各階調値に対応するガンマ値を推定するガンマ値推定手段と
を備えたことを特徴とするガンマ値取得システム。
【請求項３】
請求項２記載のガンマ値取得システムに使用される液晶表示装置であって、
前記液晶表示装置は、ガンマ値が急激に変化する点である屈曲点に対応する階調値を記憶した前記記憶手段を備えている液晶表示装置。
【請求項４】
請求項２記載のガンマ値取得システムに使用されるガンマ値取得コンピュータであって、
前記ガンマ値取得コンピュータは、ガンマ値が急激に変化する点である屈曲点に対応する階調値を記憶した前記記憶手段を備えているガンマ値取得コンピュータ。
【請求項５】
請求項２記載のガンマ値取得システムに使用されるガンマ値取得コンピュータのプログラムであって、
前記ガンマ値取得コンピュータを、
前記記憶手段に記憶された屈曲点に対応する階調値を少なくとも含み、全階調数よりも少ない階調数の測定階調値群の各階調値に対応した入力信号を液晶表示装置に順に与える表示制御手段と、
前記入力信号が与えられるごとに、前記輝度計測器が計測する輝度の測定値を読み込む輝度読み込み手段と、
前記測定階調値群の各階調値及び前記測定階調値群の各階調値に対応した輝度の各測定値から、前記測定階調値群の各階調値に対応するガンマ値を算出するガンマ値算出手段と、
前記測定階調値群の各ガンマ値を補間することにより、非測定階調値群の各階調値に対応するガンマ値を推定するガンマ値推定手段と
して機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置のガンマ値を取得するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置のガンマ値は、液晶、バックライト、またはカラーフィルタ等のバラツキや経年変化に起因して変化するので、液晶表示装置の工場出荷時は勿論、出荷後も、液晶表示装置のガンマ値を調整するのが好ましい。ガンマ値の調整方法としては、まず、液晶表示装置に与えられる各階調値ごとに画面の輝度を測定することにより各階調値に対応したガンマ値を取得し、その後、所望のガンマ値で画像が表示されるように液晶表示装置に内蔵されたルックアップテーブルの入出力変換特性を書き変えるのが一般的である。
【０００３】
従来、液晶表示装置のガンマ値取得手法として、次のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
（１）まず、ガンマ値を取得しようとする液晶表示装置を対象として、任意の階調の輝度を測定する。輝度の測定は、一定の階調間隔（例えば、16階調ごと）で行うか、或いは、ガンマ値が大きく変動する最小階調付近や最大階調付近で測定階調の数を多くし、ガンマ値の変動の小さな中間階調領域で測定階調の数を少なく設定する。
（２）続いて、各測定階調値及び各測定輝度をそれぞれ正規化して、各測定階調値に対応するガンマ値を算出する。
（３）さらに、測定を行っていない階調値に対応するガンマ値を、測定階調値のガンマ値を直線補間することにより推定する。
上記の（１）〜（３）の手順で液晶表示装置の全階調のガンマ値を取得した後は、所望のガンマ値となるように液晶表示装置に内蔵されたルックアップテーブルを設定する。
この手法によれば、全階調について輝度を測定する必要がなくなるので、液晶表示装置の全階調のガンマ値を短時間に効率よく取得することができる。
【特許文献１】特開２００５−３３８４５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
以下、図１２を参照して説明する。図１２の（ａ）は、液晶表示装置の階調値とガンマ値との関係を示したガンマ値の変化特性図、同図（ｂ）は、液晶表示装置の階調と測定輝度との関係を示した特性図である。図１２（ｂ）において、実線は上述した従来手法で得られた特性、鎖線は全階調に対応した輝度を測定することにより得られた特性である。
【０００５】
図１２（ｂ）に示した階調−輝度特性から明らかなように、従来手法で得られた特性Ａと、全階調の輝度を測定して得られた特性Ｂとは、完全に一致しておらず、所々に誤差εを含んでいる。このような誤差は液晶表示装置にグラデーション表示をさせた場合に目立ちやすいので、改善される必要がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、液晶表示装置の全階調のガンマ値を短時間に効率よく、しかも精度よく取得することができる液晶表示装置のガンマ値取得方法及びガンマ値取得システム並びにそのシステムに使用される液晶表示装置及びガンマ値取得コンピュータ並びにそのプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究した結果、つぎのような知見を得た。
すなわち、図１２（ａ）に示した階調−ガンマ値特定から分かるように、全階調の輝度を測定して得られたガンマ値の特性は、階調に応じて必ずしも滑らかに変化するのではなく、ガンマ値が急激に変化する点である屈曲点Ｆを有する。この屈曲点Ｆは、最小階調付近や最大階調付近だけではなく、中間階調領域にも認められる。このような屈曲点を有する階調−ガンマ値特定において、従来手法のように、一定の階調間隔で輝度測定を行ってガンマ値を取得すると、ガンマ値が急激に変化する点の階調値が輝度測定の階調値（測定階調値）として選択されないことがある。例えば、図１２（ａ）に○印で描いた点が一定の階調間隔で設定された測定点であり、この場合、図中に符号Ｆで示した屈曲点が測定点から外れている。仮に、ガンマ値が大きく変動する最小階調付近や最大階調付近で測定階調の数を多くしても、屈曲点Ｆが測定階調値として選択されるとは限らない。そのため、階調−ガンマ値特定を部分的に拡大して示した図１３から明らかなように、屈曲点Ｆが測定階調値として選択されなかった部分については、直線補間で推定されたガンマ値（図１３中に、三角印で示す点）と、屈曲点に対応する階調値の輝度を測定して得られたガンマ値（図１３中に、黒丸で示す点）との間に大きな誤差εが生じることが判明した。
【０００８】
更に発明者は、ガンマ値が急激に変化する点は、部品仕様などが共通する（液晶表示装置の製造工程で「ロット」と呼ばれる）一群の液晶表示装置については、ほぼ同じ階調値に出現することをつきとめた。これは液晶表示装置に内蔵されたコントローラやドライバＩＣなどに起因すると推定されている。しかも、ガンマ値が急激に変化する点（屈曲点）は、経時的に変化するものでないことも判明した。したがって、一群の液晶表示装置の全てについて、屈曲点を特定しなくとも、選択された任意の液晶表示装置について、屈曲点を予め特定しておけば、他の液晶表示装置については、その屈曲点に対応する箇所（階調値）の輝度を測定することによってガンマ値を取得することが可能である。
【０００９】
以上の知見に基づく本発明は次のような構成をとる。
すなわち、請求項１記載の発明は、液晶表示装置が表示可能な全ての階調値のガンマ値を取得する液晶表示装置のガンマ値取得方法において、一群の液晶表示装置の中から任意に選ばれた液晶表示装置を対象として、全階調値の輝度を測定することにより、全階調値に対応するガンマ値を取得する、全階調値のガンマ値取得過程と、前記取得した全階調値に対応するガンマ値から、ガンマ値が急激に変化する点である屈曲点に対応する階調値を抽出する、屈曲点の階調値抽出過程とを行い、次に、前記一群の液晶表示装置の中の他の液晶表示装置を対象として、前記屈曲点に対応する階調値を少なくとも含み、前記全階調数よりも少ない階調数の測定階調値群の各階調値に対応した輝度を測定する、測定階調値群の輝度測定過程と、前記測定階調値群の各階調値及び前記測定階調値群の各階調値に対応した輝度の各測定値から、前記測定階調値群の各階調値に対応するガンマ値を取得する、測定階調値群のガンマ値取得過程と、前記測定階調値群の各ガンマ値を補間することにより、非測定階調値群の各階調値に対応するガンマ値を推定する、非測定階調値群のガンマ値推定過程とを行うことを特徴とする。
【００１０】
本発明において、全階調値の輝度を測定することにより、全階調に対応するガンマ値を取得する対象は、一群の液晶表示装置の中から任意に選ばれた液晶表示装置である。残りの液晶表示装置については、全階調数よりも少ない階調数の測定階調値群の各階調値に対応した輝度を測定することにより、測定階調値群の各階調値に対応するガンマ値を取得し、測定階調値群の各ガンマ値を補間することにより、非測定階調値群の各ガンマ値を推定する。したがって、一群の液晶表示装置の全てを対象として、全階調値の輝度を測定してガンマ値を取得する場合に比べて、輝度を測定する時間が短縮されるので、液晶表示装置の全階調のガンマ値を短時間に効率よく取得することができる。
【００１１】
また、本発明によれば、一群の液晶表示装置の中から任意に選ばれた液晶表示装置を対象として、全階調値の輝度を測定することにより、全階調値に対応するガンマ値を取得し、これらの取得した全階調値に対応するガンマ値から、ガンマ値が急激に変化する点である屈曲点に対応する階調値を予め抽出している。そして、これらの屈曲点に対応する階調値を、上述した測定階調値群に含ませている。このような測定階調値群の各階調値に対応した輝度を測定することによって得られたガンマ値を補間して非測定階調値群の各ガンマ値を推定するので、推定された非測定階調値群の各ガンマ値は、実測して得られた全階調に対応するガンマ値からの誤差が極めて小さくなり、全階調のガンマ値を精度良く取得することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、液晶表示装置と、この液晶表示装置に接続されるガンマ値取得コンピュータと、このガンマ値取得コンピュータに接続されて、液晶表示装置に表示される画像の輝度を計測する輝度計測器とを有し、液晶表示装置が表示可能な全ての階調値のガンマ値を取得するガンマ値取得システムにおいて、ガンマ値が急激に変化する点である屈曲点に対応する階調値を記憶した記憶手段を備え、前記ガンマ値取得コンピュータは、前記記憶手段に記憶された屈曲点に対応する階調値を少なくとも含み、全階調数よりも少ない階調数の測定階調値群の各階調値に対応した入力信号を液晶表示装置に順に与える表示制御手段と、前記入力信号が与えられるごとに、前記輝度計測器が計測する輝度の測定値を読み込む輝度読み込み手段と、前記測定階調値群の各階調値及び前記測定階調値群の各階調値に対応した輝度の各測定値から、前記測定階調値群の各階調値に対応するガンマ値を算出するガンマ値算出手段と、前記測定階調値群の各ガンマ値を補間することにより、非測定階調値群の各階調値に対応するガンマ値を推定するガンマ値推定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、ガンマ値が急激に変化する屈曲点に対応する階調値を記憶手段に記憶しておく。このような屈曲点に対応する階調値は、例えば、一群の液晶表示装置を工場から出荷する際に、任意に選ばれた液晶表示装置を対象として、全階調値の輝度を測定することにより、全階調値に対応するガンマ値を取得し、これらの取得した全階調値に対応するガンマ値から、ガンマ値が急激に変化する点である屈曲点に対応する階調値を抽出することにより得られる。そして、液晶表示装置のユーザーが、液晶表示装置のガンマ値を調整（較正）する場合には、液晶表示装置にガンマ値取得コンピュータを接続して、以下の手順でガンマ値を取得する。
【００１４】
まず、ガンマ値取得コンピュータの表示制御手段が、前記記憶手段に記憶された屈曲点に対応する階調値を少なくとも含み、全階調数よりも少ない階調数の測定階調値群の各階調値に対応した入力信号を液晶表示装置に順に与える。入力信号が与えられるごとに、液晶表示装置の輝度を輝度計測器によって計測する。測定階調群の各階調値に対応する輝度を、ガンマ値取得コンピュータの輝度読み込み手段が読み込む。ガンマ値取得コンピュータのガンマ値算出手段は、測定階調値群の各階調値及び測定階調値群の各階調値に対応した輝度の各測定値から、測定階調値群の各階調値に対応するガンマ値を算出する。そして、ガンマ値取得コンピュータのガンマ値推定手段は、測定階調値群の各ガンマ値を補間することにより、非測定階調値群の各ガンマ値を推定する。
【００１５】
以上のように、本発明に係るガンマ値取得システムによると、屈曲点に対応する階調値を記憶手段に記憶させてあるので、例えば、液晶表示装置が工場から出荷された後に、ユーザーが液晶表示装置の表示特性を調整しようとした場合に、記憶手段に記憶された屈曲点に対応する階調値を含む測定点の輝度を測定することにより、測定階調値群のガンマ値を取得し、これらの測定階調値群のガンマ値を補間することにより、非測定階調値群のガンマ値を精度良く推定することができる。
【００１６】
上述したガンマ値取得システムに使用される液晶表示装置が、ガンマ値が急激に変化する屈曲点に対応する階調値を記憶した記憶手段を備えるのが好ましい（請求項３記載の発明）。このように構成すれば、ユーザーが液晶表示装置のガンマ値を調整しようとした場合、液晶表示装置に備わる記憶手段から適時に屈曲点に対応する階調値を取り出してガンマ値を取得することができる。
【００１７】
上述したガンマ値取得システムに使用されるガンマ値取得コンピュータが、ガンマ値が急激に変化する屈曲点に対応する階調値を記憶した記憶手段を備えるのも好ましい（請求項４記載の発明）。このように構成すれば、ガンマ値が急激に変化する屈曲点に対応する階調値を、液晶表示装置の製造工場などで統括的に保管しておき、ユーザーから要求があった場合に、公衆通信回線を使ってガンマ値取得コンピュータへ送って、記憶手段に取り込むことができる。
【００１８】
請求項５記載の発明は、請求項２記載のガンマ値取得システムに使用されるガンマ値取得コンピュータのプログラムであって、前記ガンマ値取得コンピュータを、前記記憶手段に記憶された屈曲点に対応する階調値を少なくとも含み、全階調数よりも少ない階調数の測定階調値群の各階調値に対応した入力信号を液晶表示装置に順に与える表示制御手段と、  前記入力信号が与えられるごとに、前記輝度計測器が計測する輝度の測定値を読み込む輝度読み込み手段と、前記測定階調値群の各階調値及び前記測定階調値群の各階調値に対応した輝度の各測定値から、前記測定階調値群の各階調値に対応するガンマ値を算出するガンマ値算出手段と、前記測定階調値群の各ガンマ値を補間することにより、非測定階調値群の各階調値に対応するガンマ値を推定するガンマ値推定手段として機能させるためのプログラムである。請求項５記載のプログラムによれば、コンピュータを請求項２記載のガンマ値取得システムに好適に適用することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る液晶表示装置のガンマ値取得方法によれば、ガンマ値が急激に変化する点である屈曲点に対応する階調値を測定階調値群に含み、この測定階調値群の各階調値に対応する各ガンマ値を補間することにより、非測定階調値のガンマ値を推定するので、液晶表示装置の全階調のガンマ値を短時間に効率よく取得することができるとともに、全階調のガンマ値を精度よく取得することができる。
【００２０】
また、本発明に係るガンマ値取得システムによれば、ガンマ値が急激に変化する屈曲点に対応する階調値を記憶手段に記憶してあるので、この記憶手段から屈曲点に対応する階調値を適時に読み出して液晶表示装置のガンマ特性を効率よく、かつ精度よく調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好適な実施例を、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施例1を説明する。
図１は、実施例１に係るガンマ値取得方法の手順を示したフローチャートである。
【００２３】
本実施例に係るガンマ値取得方法は、液晶表示装置が表示可能な全ての階調値のガンマ値を取得する液晶表示装置のガンマ値取得方法であって、ステップＳ１〜Ｓ２では、一群の液晶表示装置の中から任意に選ばれた液晶表示装置を対象として、全階調値の輝度を測定することにより、全階調値に対応するガンマ値を取得し（ステップＳ１）、これらの取得した全階調値に対応するガンマ値から、ガンマ値が急激に変化する点である屈曲点に対応する階調値を抽出する（ステップＳ２）。ステップＳ１は、本発明における全階調値のガンマ値取得過程に相当し、ステップＳ２は、本発明における屈曲点の階調値抽出過程に相当する。
【００２４】
ステップＳ３〜Ｓ５では、一群の液晶表示装置の中から、ステップＳ１〜Ｓ２で選択された液晶表示装置以外の他の液晶表示装置を対象として、前記屈曲点に対応する階調値を少なくとも含み、全階調数よりも少ない階調数の測定階調値群の各階調値に対応した輝度を測定し（ステップＳ３）、続いて測定階調値群の各階調値及び測定階調値群の各階調値に対応した輝度の各測定値から、測定階調値群の各階調値に対応するガンマ値を取得し（ステップＳ４）、最後に測定階調値群の各ガンマ値を補間することにより、非測定階調値群の各ガンマ値を推定する（ステップＳ５）。ステップＳ３は、本発明における測定階調値群の輝度測定過程に相当し、ステップＳ４は、本発明における測定階調値群のガンマ値取得過程に相当し、ステップＳ５は、本発明における非測定階調値群のガンマ値推定過程に相当する。以下、各ステップを詳細に説明する。
【００２５】
ステップＳ１（全階調値のガンマ値取得過程）
Ｓ１−１：液晶表示装置の任意選択
全階調値のガンマ値を取得する液晶表示装置を、一群の液晶表示装置の中から任意に選択する。一群の液晶表示装置としては、例えば部品仕様などが共通する、通常、液晶表示装置の製造工程でロットと呼ばれる一群の液晶表示装置が該当する。選択する液晶表示装置の個数は、1個でも複数個でもよい。複数個の場合は、得られた各液晶表装置のガンマ値の平均値、あるいは代表値が利用される。
【００２６】
Ｓ１−２：全階調値の輝度測定
任意に選択した液晶表示装置を対象として、全階調の輝度を測定する。具体的には、カラー液晶表示装置の場合、三原色の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）について、それぞれ全階調に対応するガンマ値を取得するので、まず、三原色の中から適宜の１色（例えば、赤）を選択する。そして、０〜２５５のレベルの階調値に応じた入力信号を液晶表示装置に順に与えて、各々の階調値の画像（例えば、赤一色のいわゆる「ベタ画像」）の輝度を測定する。
【００２７】
Ｓ１−３：測定輝度の正規化
最小階調値（レベル０）に対応する輝度を「０」に、最大階調値（レベル２５５）に対応する輝度を「１」に、それぞれ設定することによって、他の中間階調値群（レベル１〜２５４）の各輝度を正規化した値である「輝度比」を算出する。
【００２８】
Ｓ１−４：階調比の算出
最小階調値（レベル０）を「０」に、最大階調値（レベル２５５）を「１」に、それぞれ設定することによって、他の中間階調値群（レベル１〜２５４）を正規化した値である「階調比」を算出する。
【００２９】
Ｓ１−５：ガンマ値の算出
次式により全階調値に対応するガンマ値を算出する。
γ＝ＬｏｇＹ´／ＬｏｇＸ´
ここで、Ｙ´は輝度比、Ｘ´は階調比である。なお、最小階調値（レベル０）及び最大階調値（レベル２５５）については、上式からガンマ値を算出することができないので、予め適宜に決められたガンマ値をそれぞれ設定する。
【００３０】
以上のようにして、三原色の中の１色（例えば、赤）について全階調値に対応するガンマ値を取得した後は、他の原色（例えば、緑及び青）を順に選択し、選択した各原色について同様に全階調値に対応するガンマ値をそれぞれ取得する。
【００３１】
ステップＳ１の過程が終わると、ステップＳ２の過程に進む。この過程では、三原色の各々について、取得した全階調値に対応するガンマ値から、ガンマ値が急激に変化する点である屈曲点に対応する階調値を抽出する。以下、ステップＳ２の過程の詳細を、図２を参照して説明する。
【００３２】
ステップＳ２（屈曲点の階調値抽出過程）
Ｓ２−１：ガンマ値の変化量を算出
全階調値に対応するガンマ値に基づき、階調値ごとのガンマ値の変化量Δγｉを算出する（図４参照）。
Δγｉ＝γｉ−γｉ−１
但し、ｉ＝１〜２５５までの整数
【００３３】
Ｓ２−２：測定階調値の候補点抽出（１）
ステップＳ２−２で算出された階調値ごとのガンマ値の変化量Δγｉに基づき、ある階調値でガンマ値の変化の傾き（Δγｉ）が正から負へ、または負から正へ変化するか否かを判定する。変化する点（例えば、図４のγｉ＋１）があれば、その点の階調値を測定階調値の候補点として記憶する（Ｓ２−５）。
【００３４】
Ｓ２−３：測定階調値の候補点抽出（２）
ステップＳ２−３では、ある階調値におけるガンマ値の変化量Δγｉが、予め定められたしきい値ΔγSHよりも大きいか否かを判定する。このしきい値ΔγSHは、ガンマ値の変化特性（図４参照）の見た目の滑らかさから予め適宜に決定される。ガンマ値の変化量Δγｉが、予め定められたしきい値ΔγSHよりも大きい場合は、その階調値を測定階調値の候補として記憶する（Ｓ２−５）。
【００３５】
Ｓ２−４：測定階調値の候補点抽出（３）
ステップＳ２−４では、ある階調値とその前後の１階調値において、ガンマ値のプロットを結ぶ直線のなす角度θｉ（最大を１８０度とする）が、予め定められたしきい値θSHよりも小さいか否かを判定する（図５参照）。このしきい値θSHは、ガンマ値の変化特性の見た目の滑らかさから予め適宜に決定される。角度θｉが、予め定められたしきい値θSHよりも小さい場合は、その階調値を測定階調値の候補として記憶する（Ｓ２−５）。
【００３６】
以上のステップＳ２−１〜Ｓ２−５の各処理によって、測定階調値の候補点を抽出した後、Ｓ２−６〜Ｓ２−１２の各処理を行って、測定階調値の候補点の中から最終的に輝度測定される対象である測定点、即ち、ガンマ値が急激に変化する点である屈曲点を決定する。以下、各ステップＳ２−６〜Ｓ２−１２の詳細を説明する。
【００３７】
ステップＳ２−６
ステップＳ２−６では、最低階調値（レベル０）と最高階調値（レベル２５５）とを測定点として登録する。
【００３８】
ステップＳ２−７
隣り合う複数の測定階調値の候補点の集合を対象として最小二乗法に基づいて近似直線を引いた場合に、近似直線に対する各測定階調値の候補点の誤差εｉが、予め定められたしきい値εＳＨよりも大きく、かつ、誤差εｉが最大となる候補点があるか否かを判定する。ここで近似直線を求める候補点の集合の中には、既に測定点として登録された候補点が含まれないようにする。また、しきい値εＳＨは、ガンマ値の変化特性の見た目の滑らかさから予め適宜に決定される。このステップＳ２−７の処理において、最初は、図６に示すように、最低階調値（レベル０）と最高階調値（レベル２５５）とが測定点（図６中に黒丸で示す）として登録されているので、レベル１〜レベル２５４までの範囲内で抽出された全ての測定階調値の候補点の集合（図６中に白丸で示す）を対象として近似直線Ｌ１を求める。そして、近似直線Ｌ１に対する各測定階調値の候補点の誤差εｉがしきい値εＳＨよりも大きいか否かが判定され、しきい値εＳＨよりも大きい測定階調値の候補点群の中から最大の誤差εＭＡＸが生じる候補点（図６では階調値ｉの点）を抽出する。この最大誤差εＭＡＸの候補点の階調値を測定点として登録する（ステップＳ２−８）。
【００３９】
続いて、同じステップＳ２−７を繰り返し行い、更なる測定点を探す。今回の処理では、先の処理で階調値ｉが測定点として登録されているので、この階調値ｉを外して対象となる候補点の集合を定める。ここでは、図７に示すように、２つの候補点の集合Ｃ２及びＣ３が処理の対象となり、各々の集合Ｃ２及びＣ３において近似直線Ｌ２、Ｌ３を求める。そして、各近似直線Ｌ２、Ｌ３に対する各測定階調値の候補点の誤差εがしきい値εＳＨよりも大きいか否かを判定し、しきい値εＳＨよりも大きい測定階調値の候補点群の中から最大の誤差εＭＡＸを有する候補点を抽出し、この最大誤差εＭＡＸの候補点の階調値（図７の例では、階調値ｈ及びｊ）を測定点として登録する（ステップＳ２−８）。
【００４０】
さらに繰り返し行われるステップＳ２−７では、図８に示すように、既に測定点として登録した候補点（階調値ｈ、ｉ、ｊ）を外した４つの集合Ｃ４〜Ｃ７を対象として、それぞれ測定点の抽出処理を行う。ステップＳ２−７を繰り返し行い、近似直線に対する各測定階調値の候補点の誤差εｉが、予め定められたしきい値εＳＨよりもすべて小さい場合には、次のステップＳ２−９に進む。
【００４１】
Ｓ２−９
ステップＳ２−９では、隣り合う複数の測定階調値の候補点の集合を対象として最小二乗法に基づいて近似直線を引いた場合に、近似直線に対する各測定階調値の候補点の誤差εが、予め定められたしきい値εＳＨよりも小さく、かつ、候補点の集合が存在する階調範囲について、ガンマ値の変化特定の見た目が十分に滑らかでない候補点が存在するか否かを判定する。ガンマ値の変化特性が十分に滑らかでない点があれば、その候補点を測定点として登録する（ステップＳ２−１０）。
【００４２】
ステップＳ２−１１
ステップＳ２−１１では、全ての測定階調値の候補点が測定点として登録されたか否か、もしくは、最小二乗法で得られた近似直線に対する各測定階調値の候補点の誤差εがしきい値εＳＨよりも小さく、かつ、複数の近似直線によって見た目が十分に滑らかなガンマ値の変化特性が得られたか否かを判定する。複数の近似直線によって見た目が十分に滑らかなガンマ値の変化特性が得られた場合には一連の判別処理を終了し（ステップＳ２−１２）、得られなかった場合には、ステップＳ２−６に戻って一連の判別処理を繰り返し行う。図９は、ステップＳ１〜Ｓ２の処理によって登録された測定点（屈曲点）の分布を示した模式図であり、同図中の黒丸は本実施例で得られた測定点を、白丸は従来の手法、即ち、一定の階調間隔で決められた測定点を示している。図９から理解できるように、本実施例によれば、ガンマ値の変化特性において、ガンマ値が急激に変化する点である屈曲点が測定点として抽出されている。
【００４３】
図１のステップＳ１及びＳ２の処理によって、測定点（即ち、ガンマ値が急激に変化する点である屈曲点）に対応する階調値を抽出すると、図１のステップＳ３に進む。
【００４４】
ステップＳ３（測定階調値群に輝度測定）
ステップＳ３では、ステップＳ１〜Ｓ２で選択された液晶表示装置以外の他の液晶表示装置を対象として、登録された測定点（屈曲点）に対応する階調値を少なくとも含み、全階調数よりも少ない階調数の測定階調値群の各階調値に対応した輝度を測定する。本実施例では、ステップＳ１〜Ｓ２で抽出された全ての測定点の輝度を測定する。測定点は、三原色の各色について得られるので、このステップＳ３では、三原色の各色の測定点の輝度を測定する。なお、測定点の個数は、ガンマ値が急激に変化している点だけを抽出しているので、当然ながら全階調数（２５６個）よりも少なく、通常は、２５個前後である。
【００４５】
ステップＳ４（測定階調値群のガンマ値取得）
ステップＳ３で得られた測定階調値群の各階調値及びこれらの階調値に対応した輝度に基づき、ステップＳ１で説明したと同様の手法によって、測定階調値群の各階調値に対応したガンマ値を算出する。ガンマ値は、三原色の各色について得られる。
【００４６】
ステップＳ５（非測定階調値のガンマ値推定過程）
測定階調値群の各ガンマ値を補間することにより、非測定階調群のガンマ値を推定する。本実施例では、直線補間によりガンマ値を推定する。図１０は、測定階調値ＸＡとＸＢの間にある非測定階調値におけるガンマ値を直線補間により推定する様子を示す図である。被測定階調値のガンマ値γＡ＋ｋは、次式により求めることができる。
γＡ＋ｋ＝γＡ＋ｋ×(γＢ−γＡ）／（ｈ＋１）
ここで、ｈは、測定階調値ＸＡとＸＢの間にある非測定階調値の個数である。
【００４７】
上述したステップＳ３〜Ｓ５によって、ステップＳ１〜Ｓ２で選択された液晶表示装置以外の他の液晶表示装置について全階調のガンマ値を取得することができる。ステップＳ３〜Ｓ５の処理では、抽出された測定点である屈曲点に対応する輝度を測定するだけであるので、全階調値に対応した輝度を測定する場合と比べて、ガンマ値を効率よく短時間に取得することができる。しかも、ガンマ値が急激に変化する点である屈曲点に対応する階調値の輝度を測定しているので、測定階調値群に対応したガンマ値から非測定階調値群のガンマ値を直線補間により推定する場合に、ガンマ値を精度よく推定することができる。
【実施例２】
【００４８】
次に、本発明に係るガンマ値取得システムの実施例を、図面を参照して説明する。
図１１は、実施例２に係るガンマ値取得システムの概略構成を示したブロック図である。
【００４９】
＜ガンマ値取得システムの概略構成＞
本実施例に係るガンマ値取得システムは、大きく分けて、ガンマ値が取得される対象である液晶表示装置１０と、この液晶表示装置１０に接続されるガンマ値取得コンピュータ２０と、このガンマ値取得コンピュータ２０に接続されて、液晶表示装置１０に表示される画像の輝度を計測する輝度計測器３０とを備える。このガンマ値取得システムは、液晶表示装置１０が表示可能な全ての階調値（本実施例では、レベル０〜２５５の階調値）のガンマ値を取得する機能と、取得したガンマ値に基づき液晶表示装置１０の表示特性を較正するキャリブレーション機能とを備えている。
【００５０】
＜液晶表示装置１０の構成＞
液晶表示装置１０は、ガンマ値取得コンピュータ２０から表示用の入力信号、特に、ガンマ値取得処理の際には測定階調値の入力信号を受け取る入力部１１と、この入力部１１を介して取り込まれた入力信号に対して色変換などの適宜の信号処理を行う信号処理部１２と、信号処理された入力信号を与えられて画像を表示する表示部１３と、ガンマ値取得コンピュータ２０との間で種々のデータを通信する通信部１４と、液晶表示装置１０の全体を制御するＣＰＵ１５と、記憶部１６とを備えている。
【００５１】
＜記憶部１６について＞
記憶部１６は、液晶表示装置１０のガンマ値を取得する際に輝度を測定する複数の階調値（測定階調値群）を記憶している。特に、測定階調値群に、ガンマ値が急激に変化する点である屈曲点に対応する階調値を含む点において特徴的である。測定階調値群は、全階調の個数（本実施例は、２５６のレベル数）よりも少ない数であり、例えば、２５個前後の測定階調値である。屈曲点に対応する測定階調値を含む測定階調値群は、液晶表示装置１０が工場から出荷されるときに、予め記憶部１６に格納される。屈曲点に対応する測定階調値群の取得手法は、実施例１で説明したので、ここでの説明は省略する。記憶部１６は、本発明における記憶手段に相当する。
【００５２】
＜ガンマ値取得コンピュータ２０の構成＞
ガンマ値取得コンピュータ２０は、液晶表示装置１０へ表示用の入力信号を出力したり、各種のデータの授受を行う表示制御部２１を備えている。また、ガンマ値取得コンピュータ２０は、輝度計測器３０が測定した液晶表示装置１０（具体的には、表示部１３）の測定階調値群の各輝度の測定値を読み込む輝度読み込み部２２を備えている。読み込んだ輝度の測定値は、ガンマ値算出部２３に与えられる。ガンマ値算出部２３は、液晶表示装置１０から表示制御部２１を介して取り込んだ測定階調値群の各階調値、及び測定階調値群の各階調値に対応した輝度の測定値から、測定階調値群の各階調値に対応するガンマ値を算出する。算出した測定階調値群の各階調値に対応したガンマ値はガンマ値推定部２４に与えられる。ガンマ値推定部２４は、測定階調値群の各ガンマ値を補間（本実施例では直線補間）することにより、非測定階調のガンマ値を推定する。測定階調群のガンマ値、及び非測定階調値群の推定したガンマ値はキャリブレーション部２５に与えられる。キャリブレーション部２５は、測定階調値群及び非測定階調値群の各ガンマ値に基づいて、液晶表示装置１０の信号処理部１２に備えられているルックアップテーブル（ＬＵＴ）１２Ａの内容を書き換えるためのデータを液晶表示装置１０に与える。なお、上述した表示制御部２１、輝度読み込み部２２、ガンマ値算出部２３、ガンマ値推定部２４、及びキャリブレーション部２５は、ガンマ値取得コンピュータ２０に備えられた図示しない記憶媒体に記憶されたプログラムによって実現されている。
【００５３】
＜輝度計測器３０について＞
本実施例において、輝度計測器３０は、液晶表示装置１０の表示部（表示画面）１３から数１０ｃｍ離れた位置もしくは表示画面に接触する位置に設置した輝度測定用カメラで、表示画面の中央部の複数ピクセルの集合の輝度を測定している。三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を順に表示させ、各原色の測定階調値群の各階調に対応した輝度を測定する。
【００５４】
＜ガンマ値取得システムの動作＞
次に、本実施例に係るガンマ値取得システムの動作を説明する。
例えば、液晶表示装置１０のユーザーが液晶表示装置１０の表示特性を較正しようとした場合、液晶表示装置１０にガンマ値取得コンピュータ２０を接続するとともに、輝度計測器３０をガンマ値取得コンピュータ２０に接続する。なお、ガンマ値取得コンピュータ２０は、通常、液晶表示装置１０に接続して使用される汎用コンピュータに、前記実施例１で説明したガンマ値取得手法を実行するためのプログラムを移植することで実現することができる。
【００５５】
液晶表示装置１０のガンマ値を取得するにあたって、先ず、液晶表示装置１０に備えられた記憶部１６から測定階調値群の各階調値を読み出してガンマ値取得コンピュータ２０の表示制御部２１に取り込む。表示制御部２１は、取り込んだ測定階調値群の各階調値に対応した入力信号を液晶表示装置１０に与える。この入力信号は、液晶表示装置１０の入力部１１及び信号処理部１２を介して表示部１３に与えられる。表示部１３には測定階調値群の各階調値に応じた画像（三原色の中のいずれかの一色のいわゆる「ベタ表示」）が順に表示される。輝度計測器３０は、各階調値ごとに表示部１３の輝度を測定する。ガンマ値取得コンピュータ２０の輝度読み込み部２２が、測定階調値群の各階調値に対応した輝度を読み込む。そして、ガンマ値算出部２３が、表示制御部２１から与えられた測定階調値群の各階調値と、読み込んだ各階調値に対応した輝度の測定値とに基づき、測定階調値群の各階調値に対応するガンマ値を算出する。ガンマ値推定部２４は、測定階調値群の各階調値に対応するガンマ値を直線補間することにより、非測定階調群の各階調値に対応するガンマ値を推定する。なお、ガンマ値の算出手法やガンマ値の補間手法は、実施例１で説明したので、ここでの説明は省略する。
【００５６】
上述のようにして得られた測定階調値群及び非測定階調値群の各ガンマ値がキャリブレーション部２５に与えられる。キャリブレーション部２５は、与えられたガンマ値群に基づき、液晶表示装置１０の信号処理部１２に備えられているルックアップテーブル１２Ａを書き換えるためのデータを、表示制御部２１を介して液晶表示装置１０に与える。液晶表示装置１０のＣＰＵ１５は、与えられたデータに基づきルックアップテーブル１２Ａを書き換えて液晶表示装置１０の表示特性を較正する。
【００５７】
以上のように本実施例に係るガンマ値取得システムによれば、ユーザーが液晶表示装置１０に備わる記憶部１６から、ガンマ値が急激に変化する屈曲点に対応する階調値を測定階調値として含む測定階調値群を適時に読み出し、その測定階調群の各階調値に対応した輝度を測定することにより、液晶表示装置１０のガンマ値を取得することができるので、液晶表示装置１０が工場から出荷された後であっても、精度よくガンマ値を取得することができ、もって、液晶表示装置１０の表示特性の較正を正しく行うことができる。
【００５８】
本発明は、上記実施例に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
（１）上述した実施例２では、ガンマ値が急激に変化する屈曲点に対応する階調値群（測定階調値群）を記憶した記憶部１６を液晶表示装置１０に備えるように構成した。しかし、本発明はこれに限らず、同様の記憶部をガンマ値取得コンピュータ２０に備えるように構成してもよい。このように構成すれば、ガンマ値が急激に変化する屈曲点に対応する階調値を、液晶表示装置の製造工場などで統括的に保管しておき、ユーザーから要求があった場合に、公衆通信回線を使ってガンマ値取得コンピュータ２０へ送って、記憶部に取り込むことができる。あるいは、測定階調値群をＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体に格納して、液晶表示装置１０と共に出荷し、このＣＤ−ＲＯＭをガンマ値取得コンピュータ２０にセットし、測定階調値群をＣＤ−ＲＯＭからガンマ値取得コンピュータ２０の記憶部に取り込むようにしてもよい。
【００５９】
（２）上述した実施例において、測定階調値群は、ガンマ値が急激に変化する屈曲点に対応する階調値群だけからなっている。しかし、測定階調値群として、例えば、全階調の範囲内を一定の階調値間隔で設定した点を測定階調値として含めるように構成してもよい。或いは、最小階調値や最大階調値の近傍については、狭い間隔で設定した測定点を測定階調値群に含めておいてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施例１に係るガンマ値取得方法の手順を示したフローチャートである。
【図２】測定候補点の抽出処理の手順を示したフローチャートである。
【図３】測定候補点群の中から測定点を決定する処理の手順を示したフローチャートである。
【図４】測定候補点を抽出する手法の一例を説明するための図である。
【図５】測定候補点を抽出する手法の他の例を説明するための図である。
【図６】測定候補点群の中から測定点を決定する処理の一過程を説明するための図である。
【図７】測定候補点群の中から測定点を決定する処理の一過程を説明するための図である。
【図８】測定候補点群の中から測定点を決定する処理の一過程を説明するための図である。
【図９】測定点の分布状態を示したガンマ値の変化特性の模式図である。
【図１０】実施例１における直線補間処理を説明するための図である。
【図１１】実施例２に係るガンマ値取得システムの概略構成を示したブロック図である。
【図１２】（ａ）は、従来手法の説明に供するガンマ値の変化特性の模式図である。  （ｂ）は、従来手法の問題点の説明に供する、輝度値と階調値との関係を示す特性図である。
【図１３】従来手法の問題点の説明に供する、ガンマ値の変化特性の一部拡大図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０  …  液晶表示部
１３  …  表示部
１６  …  記憶部
２０  …  ガンマ値取得コンピュータ
２１  …  表示制御部
２２  …  輝度読み込み部
２３  …  ガンマ値算出部
２４  …  ガンマ値推定部
３０  …  輝度計測器
【図１】
0004812795.tif 000002
【図２】
0004812795.tif 000003
【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】
0004812795.tif 000008
【図８】
0004812795.tif 000009
【図９】
0004812795.tif 000010
【図１０】
0004812795.tif 000011
【図１１】
0004812795.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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