(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
三原色信号からなる映像信号に補正を施し、補正後の信号に基づいて表示手段にカラー映像を表示する表示装置における補正特性を決定する補正特性決定装置において、
上記表示手段の表示における発光状態の測定結果を三刺激値に変換可能な値で示したデータである測定データを、変換行列を用いて上記三原色の輝度データに変換するデータ変換手段と、
上記データ変換手段による変換結果に基づいて上記補正特性を決定する補正特性決定手段と、
上記表示手段が各原色の最高階調を表示したときの測定データに基づいて上記変換行列の逆行列の行列要素を生成する行列要素生成手段と、上記表示手段が白の最高階調を表示したときの測定データに基づいて上記行列要素生成手段により生成された行列要素を修正する行列要素修正手段と、上記修正された行列要素からなる行列の逆行列を生成する逆行列生成手段とを有することにより上記変換行列を生成する行列生成手段と、
上記表示手段における表示の色度を設定するために目標となる色度を三刺激値に変換可能な値で示す目標色度データを、上記変換行列を用いて変換することで、三原色の出力輝度の混合比を生成する目標混合比生成手段を備え、
上記補正特性決定手段は、
上記表示手段が白の最高階調を表示したときの測定データを上記データ変換手段にて変換した結果と、上記目標混合比とに基づいて、上記映像信号における各原色信号の最高階調値に対応する目標出力輝度を決定する最高階調決定手段と、
上記最高階調決定手段にて決定された各原色信号の最高階調値に対応する目標出力輝度と、上記表示手段に対して設定された最高階調値に対応する目標出力輝度と複数の中間階調値それぞれに対応する目標出力輝度との比率とに基づいて、各原色信号の上記複数の中間階調値に対応する目標出力輝度を決定する中間階調決定手段と、
上記表示手段が白の最低階調を表示したときの測定データを上記データ変換手段にて変換した結果に基づいて、上記中間階調決定手段にて決定された各原色信号の上記複数の中間階調値に対応する目標出力輝度を修正する階調修正手段を備えることを特徴とする補正特性決定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の補正特性決定装置において、
上記最高階調決定手段は、上記表示手段が白の最高階調を表示したときの測定データを上記データ変換手段にて変換した結果における各原色の輝度データの比率と、上記目標混合比とに基づいて、輝度データが最も不足しているものをその原色信号の最高階調値に対応する目標出力輝度とし、この目標出力輝度を基準にして上記目標混合比に基づいて他の原色信号の最高階調値に対応する目標出力輝度を決定することを特徴とする補正特性決定装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の補正特性決定装置において、
上記表示手段における各原色信号の階調値と出力輝度との関係において、階調値の変化に対する出力輝度の変化が相対的に小さい階調値の領域では、階調値の変化に対する出力輝度の変化が相対的に大きい階調値の領域より、上記複数の中間階調値として採用する階調値の密度を大きくすることを特徴とする補正特性決定装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項に記載の補正特性決定装置において、
上記複数の中間階調値には白の最低階調値が含まれ、
上記階調修正手段は、各原色信号について、上記中間階調決定手段にて決定された白の最低階調に対応する目標出力輝度から、上記表示手段が白の最低階調を表示したときの測定データを上記データ変換手段にて変換した結果を引くことでその原色信号の修正パラメータとするとともに、
上記中間階調決定手段にて決定された各原色信号の上記複数の中間階調値に対応する目標出力輝度のうち少なくとも上記表示手段に表示可能な輝度に満たない輝度を目標出力輝度としている階調に対応する目標出力輝度から、その原色信号の修正パラメータを引くことで修正を行うことを特徴とする補正特性決定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の補正特性決定装置において、
上記階調修正手段は、上記複数の中間階調値のうち、上記修正を行うべき階調値の上限として設定された閾値未満の中間階調値において上記修正を行うことを特徴とする補正特性決定装置。
【請求項６】
請求項１から５の何れか１項に記載の補正特性決定装置において、
上記目標出力輝度と、上記表示手段が白の最高階調値および上記複数の中間階調値を表示したときの測定データを上記データ変換手段にて変換した結果とに基づいて、各原色信号の最高階調値および上記複数の中間階調値に対応する補正後の階調値を決定する階調値変換手段を備えることを特徴とする補正特性決定装置。
【請求項７】
三原色信号からなる映像信号に補正を施し、補正後の信号に基づいて表示手段にカラー映像を表示する表示装置における補正特性を決定する補正特性決定方法において、
上記表示手段の表示における発光状態の測定結果を三刺激値に変換可能な値で示したデータである測定データを、変換行列を用いて上記三原色の輝度データに変換するデータ変換処理と、
上記データ変換処理による変換結果に基づいて上記補正特性を決定する補正特性決定処理と、
上記表示手段が各原色の最高階調を表示したときの測定データに基づいて上記変換行列の逆行列の行列要素を生成する行列要素生成処理と、上記表示手段が白の最高階調を表示したときの測定データに基づいて上記行列要素生成処理により生成された行列要素を修正する行列要素修正処理と、上記修正された行列要素からなる行列の逆行列を生成する逆行列生成処理とを含むことにより上記データ変換処理の前に上記変換行列を生成する行列生成処理と、
上記表示手段における表示の色度を設定するために目標となる色度を三刺激値に変換可能な値で示す目標色度データを、上記変換行列を用いて変換することで、三原色の出力輝度の混合比を生成する目標混合比生成処理とを含み、
上記補正特性決定処理は、
上記表示手段が白の最高階調を表示したときの測定データを上記データ変換処理にて変換した結果と、上記目標混合比とに基づいて、上記映像信号における各原色信号の最高階調値に対応する目標出力輝度を決定する最高階調決定処理と、
上記最高階調決定処理にて決定された各原色信号の最高階調値に対応する目標出力輝度と、上記表示手段に対して設定された最高階調値に対応する目標出力輝度と複数の中間階調値それぞれに対応する目標出力輝度との比率とに基づいて、各原色信号の上記複数の中間階調値に対応する目標出力輝度を決定する中間階調決定処理と、
上記表示手段が白の最低階調を表示したときの測定データを上記データ変換処理にて変換した結果に基づいて、上記中間階調決定処理にて決定された各原色信号の上記複数の中間階調値に対応する目標出力輝度を修正する階調修正処理とを含むことを特徴とする補正特性決定方法。
【請求項８】
請求項７に記載の補正特性決定方法において、
上記最高階調決定処理は、上記表示手段が白の最高階調を表示したときの測定データを上記データ変換処理にて変換した結果における各原色の輝度データの比率と、上記目標混合比とに基づいて、輝度データが最も不足しているものをその原色信号の最高階調値に対応する目標出力輝度とし、この目標出力輝度を基準にして上記目標混合比に基づいて他の原色信号の最高階調値に対応する目標出力輝度を決定することを特徴とする補正特性決定方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載の補正特性決定方法において、
上記表示手段における各原色信号の階調値と出力輝度との関係において、階調値の変化に対する出力輝度の変化が相対的に小さい階調値の領域では、階調値の変化に対する出力輝度の変化が相対的に大きい階調値の領域より、上記複数の中間階調値として採用する階調値の密度を大きくすることを特徴とする補正特性決定方法。
【請求項１０】
請求項７から９の何れか１項に記載の補正特性決定方法において、
上記複数の中間階調値には白の最低階調値が含まれ、
上記階調修正処理では、各原色信号について、上記中間階調決定処理にて決定された白の最低階調に対応する目標出力輝度から、上記表示手段が白の最低階調を表示したときの測定データを上記データ変換処理にて変換した結果を引くことでその原色信号の修正パラメータとするとともに、
上記中間階調決定処理にて決定された各原色信号の上記複数の中間階調値に対応する目標出力輝度のうち少なくとも上記表示手段に表示可能な輝度に満たない輝度を目標出力輝度としている階調に対応する目標出力輝度から、その原色信号の修正パラメータを引くことで修正を行うことを特徴とする補正特性決定方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の補正特性決定方法において、
上記階調修正処理では、上記複数の中間階調値のうち、上記修正を行うべき階調値の上限として設定された閾値未満の中間階調値において上記修正を行うことを特徴とする補正特性決定方法。
【請求項１２】
請求項７から１１の何れか１項に記載の補正特性決定方法において、
上記目標出力輝度と、上記表示手段が白の最高階調値および上記複数の中間階調値を表示したときの測定データを上記データ変換処理にて変換した結果とに基づいて、各原色信号の最高階調値および上記複数の中間階調値に対応する補正後の階調値を決定する階調値変換処理を含むことを特徴とする補正特性決定方法。
【請求項１３】
三原色信号からなる映像信号に補正を施し、補正後の信号に基づいて表示手段にカラー映像を表示する表示装置において、
請求項７から１２の何れか１項に記載の補正特性決定方法によって補正特性が決定されていることを特徴とする表示装置。
【請求項１４】
三原色信号からなる映像信号に補正を施し、補正後の信号に基づいて表示手段にカラー映像を表示する表示装置において、
請求項６に記載の補正特性決定装置にて決定される補正後の各階調値を記憶するための記憶手段と、
上記記憶手段に記憶された補正後の階調値に基づいて、上記映像信号を上記補正後の信号に変換する変換手段とを備えることを特徴とする表示装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の表示装置において、
上記変換手段は、上記映像信号に応じて上記記憶手段に記憶された補正後の階調値を補間することにより上記補正後の信号を生成することを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネル等の表示装置の表示品質を向上させるために映像信号に対して施される補正の補正特性を決定するための補正特性決定装置および補正特性決定方法、並びに補正特性決定方法にて補正特性が決定される表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カラーの液晶表示装置（液晶カラーディスプレイ）が各種開発され、市販されている。液晶表示装置には、液晶パネルの表示品質を向上させるために、入力される映像信号にγ補正を施すγ補正装置が備えられている。そして、このγ補正の補正特性を適切に決定することができる補正特性決定装置が必要とされている。
【０００３】
従来、液晶表示装置のγ補正に関する技術としては、特開平５−１２７６２０号公報に開示された技術がある。この公報に開示された技術は、投写型の液晶表示装置において、実際に投写した映像の輝度・色度を測定し、ホワイトバランスを目標色度に調整しつつγ補正を行う点が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特開平５−１２７６２０号公報に開示されている技術では、ホワイトバランスを調整する際に、予め設定された目標色度および実際に測定された色度からＲＧＢの目標混合比を求めているが、ＲＧＢの目標混合比を求める演算において、個々の表示装置の特性が考慮されていない。より具体的には、上記公報に開示された技術では、ＲＧＢそれぞれの単色を投写した場合の色度を用いてＲＧＢの目標混合比が算出されているが、白表示の場合の色度は考慮されていないため、実際の表示装置におけるＲＧＢ間での輝度のばらつき等が反映されずにＲＧＢの目標混合比が算出されている。
【０００５】
このため、上記公報に開示された技術では、補正後の表示装置による表示においても、個々の表示装置のばらつきに起因して、ＲＧＢの目標混合比から依然としてずれた状態になってしまう。
【０００６】
また、上記公報に開示された技術では、低階調部において液晶素子の有する黒浮きの特性が考慮されていないため、後述する図１０（ａ）のように目標値曲線（階調値に対する出力輝度の目標値を表す曲線）が、液晶素子に表示できない値となることがある。
【０００７】
例えば、最低階調部において、目標値曲線が示す目標値は「０」であっても、その液晶素子に実際に最低階調を表示させ、そのときの輝度・色度を測定すると若干の輝度・色度がある場合がある。そのため、目標値「０」はその液晶素子には表示不可能な値であり、表示可能な目標値を設定するためには、低階調部において目標値を修正する必要がある。
【０００８】
さらに、低階調部における目標値を修正した際に、図１０（ｂ）に示すように修正した低階調部の目標値から修正していない中〜高階調部の目標値への移行がスムーズに変化しない場合（図１０（ｃ）のような場合）、補正後の表示装置における表示においてその階調付近で輝度・色度が大きく変化し、品質の悪い映像になってしまうことがある。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、映像信号に補正を施して表示手段に映像を表示する表示装置に対して、その補正特性を表示手段の特性にあったものとするための補正特性決定装置および補正特性決定方法を提供することにある。また、そのような補正特性決定方法により補正特性が決定された表示装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る補正特性決定装置は、三原色信号からなる映像信号に補正を施し、補正後の信号に基づいて表示手段にカラー映像を表示する表示装置における補正特性を決定する補正特性決定装置であって、上記の課題を解決するために、上記表示手段の表示における発光状態の測定結果を三刺激値に変換可能な値で示したデータである測定データを、変換行列を用いて上記三原色の輝度データに変換するデータ変換手段と、上記データ変換手段による変換結果に基づいて上記補正特性を決定する補正特性決定手段と、上記変換行列を生成する行列生成手段とを備え、上記行列生成手段は、上記表示手段が各原色の最高階調を表示したときの測定データに基づいて上記変換行列の逆行列の行列要素を生成する行列要素生成手段と、上記表示手段が白の最高階調を表示したときの測定データに基づいて上記行列要素生成手段により生成された行列要素を修正する行列要素修正手段と、上記修正された行列要素からなる行列の逆行列を生成する逆行列生成手段とを備えることを特徴としている。
【００１１】
上記の構成では、測定データをデータ変換手段により三原色の輝度データに変換することで、その表示装置の表示手段の特性を三原色の輝度データにて把握することができる。補正特性決定手段では、この三原色輝度データに基づくことにより、所望とする補正特性を決定することができる。
【００１２】
なお、測定データは、表示手段の表示における発光状態の測定結果を三刺激値に変換可能な値で示したデータであり、例えば輝度・色度計等の測定手段から得ることができる。また、「三刺激値に変換可能な値」とは、例えばＸＹＺ表色系のＸ，Ｙ，Ｚのように三刺激値そのものであってもよく、Ｙｘｙ表色系のＹ，ｘ，ｙのように三刺激値と相関がある値であってもよい。
【００１３】
また、補正特性は、映像信号の階調値と、その階調値が表示装置に入力されたときに、表示手段における実際の出力輝度として適切な値（目標出力輝度）との関係として決定される。
【００１４】
ここで、データ変換手段にてデータ変換に利用する変換行列は、行列生成手段により生成される。行列生成手段は、行列要素生成手段、行列要素修正手段および逆行列生成手段により変換行列を生成する。
【００１５】
行列要素生成手段は、表示手段が各原色の最高階調を表示したときの測定データを用いて実施形態の式１が成り立つことから、変換行列の逆行列の行列要素を生成することができる。
【００１６】
行列要素修正手段は、行列要素生成手段により生成された行列要素を用いて実施形態の式２を作成し、表示手段が白の最高階調を表示したときの測定データを式２に代入して式３とし、式３を解くことにより行列要素を表示手段の特性にあったものに修正することができる。
【００１７】
逆行列生成手段は、行列要素修正手段にて修正された行列要素からなる行列の逆行列を生成することで変換行列を生成することができる。
【００１８】
このように、行列生成手段が表示手段の特性にあった変換行列を生成することで、データ変換手段によるデータ変換を適正化することができる。その結果、データ変換の際のオーバーフローや変換誤差等を抑制することができ、補正特性決定手段による補正特性の決定をより正確にすることができるようになる。
【００１９】
本発明に係る補正特性決定装置は、上記補正特性決定装置において、上記表示手段における表示の色度を設定するために目標となる色度を三刺激値に変換可能な値で示す目標色度データを、上記変換行列を用いて変換することで、三原色の出力輝度の混合比を生成する目標混合比生成手段を備え、上記補正特性決定手段は、上記表示手段が白の最高階調を表示したときの測定データを上記データ変換手段にて変換した結果と、上記目標混合比とに基づいて、上記映像信号における各原色信号の最高階調値に対応する目標出力輝度を決定する最高階調決定手段を備えることが望ましい。
【００２０】
上記の構成では、目標混合比生成手段が、上記変換行列により目標色度データを三原色の輝度データに変換し、三原色の出力輝度の混合比を生成する。目標色度データは、例えば外部から本補正特性決定装置に対して入力されるものである。このように、表示手段の特性にあった変換行列を用いて目標色度データを変換することで、三原色の輝度データが本来の値からずれることを抑制し、三原色の出力輝度の正確な混合比を生成することができる。この混合比を用いて最高階調決定手段が映像信号における各原色信号の最高階調値に対応する目標出力輝度を決定することで、最高階調を正確な混合比に設定することができる。
【００２１】
本発明に係る補正特性決定装置は、上記最高階調決定手段を備える補正特性決定装置において、上記最高階調決定手段は、上記表示手段が白の最高階調を表示したときの測定データを上記データ変換手段にて変換した結果における各原色の輝度データの比率と、上記目標混合比とに基づいて、輝度データが最も不足しているものをその原色信号の最高階調値に対応する目標出力輝度とし、この目標出力輝度を基準にして上記目標混合比に基づいて他の原色信号の最高階調値に対応する目標出力輝度を決定することが望ましい。
【００２２】
上記の構成では、基準となる原色以外の原色の目標出力輝度が変換結果の輝度データ以下になる。したがって、何れの原色においても、表示手段にて実際に表示できない輝度を最高階調値に対応する目標出力輝度として決定してしまう、という不具合が発生しない。したがって、白の最高階調が目標混合比からずれた表示になることを回避することができる。
【００２３】
本発明に係る補正特性決定装置は、上記最高階調決定手段を備える補正特性決定装置において、上記補正特性決定手段は、上記最高階調決定手段にて決定された各原色信号の最高階調値に対応する目標出力輝度と、上記表示手段に対して設定された最高階調値に対応する目標出力輝度と複数の中間階調値それぞれに対応する目標出力輝度との比率とに基づいて、各原色信号の上記複数の中間階調値に対応する目標出力輝度を決定する中間階調決定手段を備えることが望ましい。
【００２４】
上記の構成では、最高階調決定手段にて決定された各原色信号の最高階調値に対応する目標出力輝度を基準とし、表示手段に対して設定された最高階調値に対応する目標出力輝度と上記複数の中間階調値それぞれに対応する目標出力輝度との比率に基づいて各原色信号の上記複数の中間階調値に対応する目標出力輝度を決定することにより、表示手段に対して設定された上記比率に応じた目標出力輝度を設定することができる。なお、表示手段に対して設定された上記比率は、例えば外部から本補正特性決定装置に対して入力されるものである。
【００２５】
本発明に係る補正特性決定装置は、上記中間階調決定手段を備える補正特性決定装置において、上記表示手段における各原色信号の階調値と出力輝度との関係において、階調値の変化に対する出力輝度の変化が相対的に小さい階調値の領域では、階調値の変化に対する出力輝度の変化が相対的に大きい階調値の領域より、上記複数の中間階調値として採用する階調値の密度を大きくすることが望ましい。
【００２６】
上記の構成では、複数の中間階調値として採用する階調値（サンプリングポイント）以外の階調値を補間等により算出する場合に、限られた数のサンプリングポイントで適正な補間を行うことができる。
【００２７】
本発明に係る補正特性決定装置は、上記中間階調決定手段を備える補正特性決定装置において、上記補正特性決定手段は、上記表示手段が白の最低階調を表示したときの測定データを上記データ変換手段にて変換した結果に基づいて、上記中間階調決定手段にて決定された各原色信号の上記複数の中間階調値に対応する目標出力輝度を修正する階調修正手段を備えることが望ましい。
【００２８】
上記の構成では、表示手段における白の最低階調の表示（黒浮き）の特性を考慮して中間階調値に対応する目標出力輝度を修正することで、表示手段で実際に表示できないような目標出力輝度を設定することを回避できるようになる。
【００２９】
本発明に係る補正特性決定装置は、上記階調修正手段を備える補正特性決定装置において、上記複数の中間階調値には白の最低階調値が含まれ、上記階調修正手段は、各原色信号について、上記中間階調決定手段にて決定された白の最低階調に対応する目標出力輝度から、上記表示手段が白の最低階調を表示したときの測定データを上記データ変換手段にて変換した結果を引くことでその原色信号の修正パラメータとするとともに、上記中間階調決定手段にて決定された各原色信号の上記複数の中間階調値に対応する目標出力輝度のうち少なくとも上記表示手段に表示可能な輝度に満たない輝度を目標出力輝度としている階調に対応する目標出力輝度から、その原色信号の修正パラメータを引くことで修正を行うことが望ましい。
【００３０】
上記の構成では、白の最低階調に対応する目標出力輝度を、表示手段で実際に表示できる最低の出力輝度に合わせることができる。表示手段で実際に表示できる低階調領域を有効に利用しつつ、実際に表示できないような目標出力輝度を設定することを回避できるようになる。
【００３１】
本発明に係る補正特性決定装置は、上記修正パラメータを引くことで修正を行う補正特性決定装置において、上記階調修正手段は、上記複数の中間階調値のうち、上記修正を行うべき階調値の上限として設定された閾値未満の中間階調値において上記修正を行うことが望ましい。
【００３２】
上記の構成では、閾値を適切に設定することにより、目標出力輝度を修正する領域から修正しない領域への移行をスムーズにすることができ、表示手段で暗い映像を表示したときにわずかな階調の違いで色味や輝度が大きく変化することを抑えることができる。
【００３３】
本発明に係る補正特性決定装置は、上記中間階調決定手段を備える補正特性決定装置において、上記目標出力輝度と、上記表示手段が白の最高階調値および上記複数の中間階調値を表示したときの測定データを上記データ変換手段にて変換した結果とに基づいて、各原色信号の最高階調値および上記複数の中間階調値に対応する補正後の階調値を決定する階調値変換手段を備えることが望ましい。
【００３４】
上記の構成では、映像信号の階調値と、その階調値に対応する補正後の階調値との対応関係を決定することができる。この対応関係を表示装置に提供することにより、表示装置にて容易に補正を行うことができるようになる。
【００３５】
なお、本発明に係る上記各補正特性決定装置は、補正特性決定方法としても捉えることができる。以下の各補正特性決定方法においても上記各補正特性決定装置と同様の効果を得ることができる。
【００３６】
すなわち、本発明に係る補正特性決定方法は、三原色信号からなる映像信号に補正を施し、補正後の信号に基づいて表示手段にカラー映像を表示する表示装置における補正特性を決定する補正特性決定方法であって、上記の課題を解決するために、上記表示手段の表示における発光状態の測定結果を三刺激値に変換可能な値で示したデータである測定データを、変換行列を用いて上記三原色の輝度データに変換するデータ変換処理と、上記データ変換処理による変換結果に基づいて上記補正特性を決定する補正特性決定処理と、上記データ変換処理の前に上記変換行列を生成する行列生成処理とを含み、上記行列生成処理は、上記表示手段が各原色の最高階調を表示したときの測定データに基づいて上記変換行列の逆行列の行列要素を生成する行列要素生成処理と、上記表示手段が白の最高階調を表示したときの測定データに基づいて上記行列要素生成処理により生成された行列要素を修正する行列要素修正処理と、上記修正された行列要素からなる行列の逆行列を生成する逆行列生成処理とを含むことを特徴としている。
【００３７】
また、本発明に係る補正特性決定方法は、上記補正特性決定方法において、上記表示手段における表示の色度を設定するために目標となる色度を三刺激値に変換可能な値で示す目標色度データを、上記変換行列を用いて変換することで、三原色の出力輝度の混合比を生成する目標混合比生成処理を含み、上記補正特性決定処理は、上記表示手段が白の最高階調を表示したときの測定データを上記データ変換処理にて変換した結果と、上記目標混合比とに基づいて、上記映像信号における各原色信号の最高階調値に対応する目標出力輝度を決定する最高階調決定処理を含むことが望ましい。
【００３８】
また、本発明に係る補正特性決定方法は、上記最高階調決定処理を含む補正特性決定方法において、上記最高階調決定処理は、上記表示手段が白の最高階調を表示したときの測定データを上記データ変換処理にて変換した結果における各原色の輝度データの比率と、上記目標混合比とに基づいて、輝度データが最も不足しているものをその原色信号の最高階調値に対応する目標出力輝度とし、この目標出力輝度を基準にして上記目標混合比に基づいて他の原色信号の最高階調値に対応する目標出力輝度を決定することが望ましい。
【００３９】
また、本発明に係る補正特性決定方法は、上記最高階調決定処理を含む補正特性決定方法において、上記補正特性決定処理は、上記最高階調決定手段にて決定された各原色信号の最高階調値に対応する目標出力輝度と、上記表示手段に対して設定された最高階調値に対応する目標出力輝度と複数の中間階調値それぞれに対応する目標出力輝度との比率とに基づいて、各原色信号の上記複数の中間階調値に対応する目標出力輝度を決定する中間階調決定処理を含むことが望ましい。
【００４０】
また、本発明に係る補正特性決定方法は、上記中間階調決定処理を含む補正特性決定方法において、上記表示手段における各原色信号の階調値と出力輝度との関係において、階調値の変化に対する出力輝度の変化が相対的に小さい階調値の領域では、階調値の変化に対する出力輝度の変化が相対的に大きい階調値の領域より、上記複数の中間階調値として採用する階調値の密度を大きくすることが望ましい。
【００４１】
また、本発明に係る補正特性決定方法は、上記中間階調決定処理を含む補正特性決定方法において、上記補正特性決定処理は、上記表示手段が白の最低階調を表示したときの測定データを上記データ変換処理にて変換した結果に基づいて、上記中間階調決定処理にて決定された各原色信号の上記複数の中間階調値に対応する目標出力輝度を修正する階調修正処理を含むことが望ましい。
【００４２】
また、本発明に係る補正特性決定方法は、上記階調修正処理を含む補正特性決定方法において、上記複数の中間階調値には白の最低階調値が含まれ、上記階調修正処理では、各原色信号について、上記中間階調決定処理にて決定された白の最低階調に対応する目標出力輝度から、上記表示手段が白の最低階調を表示したときの測定データを上記データ変換処理にて変換した結果を引くことでその原色信号の修正パラメータとするとともに、上記中間階調決定処理にて決定された各原色信号の上記複数の中間階調値に対応する目標出力輝度のうち少なくとも上記表示手段に表示可能な輝度に満たない輝度を目標出力輝度としている階調に対応する目標出力輝度から、その原色信号の修正パラメータを引くことで修正を行うことが望ましい。
【００４３】
また、本発明に係る補正特性決定方法は、上記修正パラメータを引くことで修正を行う補正特性決定方法において、上記階調修正処理では、上記複数の中間階調値のうち、上記修正を行うべき階調値の上限として設定された閾値未満の中間階調値において上記修正を行うことが望ましい。
【００４４】
また、本発明に係る補正特性決定方法は、上記修正パラメータを引くことで修正を行う補正特性決定方法において、上記中間階調決定処理を含む補正特性決定方法において、上記目標出力輝度と、上記表示手段が白の最高階調値および上記複数の中間階調値を表示したときの測定データを上記データ変換処理にて変換した結果とに基づいて、各原色信号の最高階調値および上記複数の中間階調値に対応する補正後の階調値を決定する階調値変換処理を含むことを特徴としている。
【００４５】
さらに、本発明に係る表示装置は、三原色信号からなる映像信号に補正を施し、補正後の信号に基づいて表示手段にカラー映像を表示する表示装置であって、上記各補正特性決定方法によって補正特性が決定されていることを特徴としている。
【００４６】
上記の表示装置では、上記各補正特性決定方法によって補正特性を適正に決定することができるため、高品位の表示を実現することができる。
【００４７】
また、本発明に係る表示装置は、三原色信号からなる映像信号に補正を施し、補正後の信号に基づいて表示手段にカラー映像を表示する表示装置であって、上記階調値変換手段を備える補正特性決定装置にて決定される補正後の各階調値を記憶するための記憶手段と、上記記憶手段に記憶された補正後の階調値に基づいて、上記映像信号を上記補正後の信号に変換する変換手段とを備えることを特徴としている。
【００４８】
上記の表示装置では、上記補正特性決定装置によって補正特性を適正に決定することができるため、高品位の表示を実現することができる。
【００４９】
本発明に係る表示装置は、上記の表示装置において、上記変換手段は、上記映像信号に応じて上記記憶手段に記憶された補正後の階調値を補間することにより上記補正後の信号を生成することが望ましい。
【００５０】
上記の構成では、上記複数の中間階調値として採用する階調値以外の階調値を補間により算出することができる。そのため、上記複数の中間階調値として採用する階調値の数を減らしつつも高品位の表示を維持することができるようになり、記憶手段の容量を削減することが可能になる。
【００５１】
本発明に係る補正特性決定装置は、映像信号に補正を施し、補正後の信号に基づいて表示手段に映像を表示する表示装置における補正特性を決定する補正特性決定装置であって、上記の課題を解決するために、補正前の映像信号の階調値と、その階調値に対して上記表示手段にて表示すべき目標出力輝度との対応関係を表す目標値曲線を設定する目標値曲線設定手段と、上記目標値曲線における映像信号の最低階調値に対応する最低目標出力輝度から、上記表示手段が最低階調を表示したときの実際の輝度の値を引くことで修正パラメータを設定するとともに、上記目標値曲線における目標出力輝度のうち少なくとも上記最低目標出力輝度未満の目標出力輝度から、上記修正パラメータを引くことで上記目標値曲線を修正する階調修正手段と、上記階調修正手段にて修正された目標値曲線に基づいて、映像信号における補正前の階調値と補正後の階調値との関係を決定する階調値変換手段とを備えることを特徴としている。
【００５２】
上記の構成では、表示手段における最低階調の表示（黒浮き）の特性を考慮して目標出力輝度を修正することで、表示手段で実際に表示できないような目標出力輝度を設定することを回避できるようになる。このとき、上記の構成では、最低階調に対応する最低目標出力輝度を、表示手段で実際に表示できる最低の出力輝度に合わせることができる。これにより、表示手段で実際に表示できる低階調領域を有効に利用しつつ、実際に表示できないような目標出力輝度を設定することを回避できるようになる。
【００５３】
本発明に係る補正特性決定装置は、上記の補正特性決定装置において、上記階調修正手段は、上記修正を行うべき階調値の上限として設定された閾値未満の階調値において上記修正を行うことが望ましい。
【００５４】
上記の構成では、閾値を適切に設定することにより、目標出力輝度を修正する領域から修正しない領域への移行をスムーズにすることができ、表示手段で暗い映像を表示したときにわずかな階調の違いで色味や輝度が大きく変化することを抑えることができる。
【００５５】
また、本発明に係る補正特性決定方法は、映像信号に補正を施し、補正後の信号に基づいて表示手段に映像を表示する表示装置における補正特性を決定する補正特性決定方法であって、補正前の映像信号の階調値と、その階調値に対して上記表示手段にて表示すべき目標出力輝度との対応関係を表す目標値曲線を設定する目標値曲線設定処理と、上記目標値曲線における映像信号の最低階調値に対応する最低目標出力輝度から、上記表示手段が最低階調を表示したときの実際の輝度の値を引くことで修正パラメータを設定するとともに、上記目標値曲線における目標出力輝度のうち少なくとも上記最低目標出力輝度未満の目標出力輝度から、上記修正パラメータを引くことで上記目標値曲線を修正する階調修正処理と、上記階調修正処理にて修正された目標値曲線に基づいて、映像信号における補正前の階調値と補正後の階調値との関係を決定する階調値変換処理とを含むことを特徴としている。
【００５６】
本発明に係る補正特性決定方法は、上記の補正特性決定方法において、上記階調修正処理は、上記修正を行うべき階調値の上限として設定された閾値未満の階調値において上記修正を行うことが望ましい。
【００５７】
さらに、本発明に係る表示装置は、映像信号に補正を施し、補正後の信号に基づいて表示手段に映像を表示する表示装置であって、上記の補正特性決定方法によって補正特性が決定されていることを特徴としている。
【００５８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図１から図１６に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００５９】
１．全体構成
図２は、本実施形態に係るγ補正装置１１を備えた液晶表示装置１２、およびγ補正装置１１の補正テーブルを設定するための周辺装置を示すブロック図である。液晶表示装置１２は、γ補正装置１１、ディスプレイ要素１３、およびセレクタ（入力信号セレクタ）２を備えている。上記γ補正装置１１は、Ｒ非線形変換器３、Ｇ非線形変換器４、Ｂ非線形変換器５（ＲＧＢ非線形変換器３〜５）および補正テーブル設定制御装置１０を備えている。上記ディスプレイ要素１３には液晶駆動回路６および液晶パネル７が含まれる。上記周辺装置としては、信号発生器１（ＲＧＢＷ信号発生器）、輝度・色度計８、補正テーブル係数生成器９が含まれる。
【００６０】
γ補正装置１１の補正テーブルの設定は、液晶表示装置１２の工場出荷時等において行われる。このとき、補正テーブルは補正テーブル設定制御装置１０に設定される。補正テーブルが設定された後、液晶表示装置１２の工場出荷時には、液晶表示装置１２から信号発生器１や補正テーブル係数生成器９が切り離される。
【００６１】
ここで、液晶表示装置１２に入力されるＲＧＢの映像信号はそれぞれ８ビット（０〜２５５階調の２５６階調分）のデータであり、ディスプレイ要素１３は２５６階調の表示が可能なものである。ＲＧＢ非線形変換器３〜５は、入力される映像信号を液晶パネル７のγ特性に適した信号に変換（γ補正）するためのものであるが、ＲＧＢ非線形変換器３〜５は０〜２５５階調のうち予め定めたサンプリングポイントである６４階調分について液晶パネル７のγ特性に応じた変換を行うとともに、他の階調については上記６４階調分の階調に基づいて補間等を行い変換後のデータとする。この点に関する詳細は、後に図１４に基づいて説明する。
【００６２】
上記６４階調分の階調ｉと上記２５６階調分の階調値Ｉ（ｉ）とは、例えば図１６のように対応付けられている。なお、以下において「階調」というときは上記６４階調分の値を意味し、「階調値」というときは上記２５６階調分の値を意味する。
【００６３】
階調ｉと階調値Ｉ（ｉ）との対応付けは、次のようにして定められる。階調値（液晶に印加される電圧に比例する）を入力した場合の液晶パネル７のγ補正を施す前のＶ−Ｔ特性（液晶パネル７における印加電圧（Ｖ）に対する透過率（Ｔ）の特性、透過率は輝度としてとらえることができる）は図１５のようになっている。ここで、図１５のＡやＥの領域では、階調値の変化に伴う出力輝度の変動が小さいため、階調ｉとして採用する階調値Ｉ（ｉ）（サンプリングポイント）を多くとり、階調ｉを細かく設定することが望ましい。逆に、Ｃのように階調値の変化に伴う出力輝度の変動が大きい領域では、階調値Ｉ（ｉ）（サンプリングポイント）は少なくてよい。このようにして、図１６に示すように低階調領域や高階調領域でサンプリングポイントを多くとり、中階調領域でサンプリングポイントを少なくとった階調ｉが設定できる。なお、最低階調である０階調に対応する階調値Ｉ（０）は最低階調値である０に設定され、最高階調である６３階調に対応する階調値Ｉ（６３）は最高階調値である２５５に設定されるものとする。
【００６４】
補正テーブルの設定を行うときには、まず、液晶パネル７の素特性を測定するために、信号発生器１において、ＲＧＢ各最高階調、白（Ｗ）最高階調、およびＷの他の階調（０〜６２階調）の信号を出力する。ここで、「液晶パネル７の素特性」とは、補正前における液晶パネル７のＶ−Ｔ特性をいう。また、「Ｒ最高階調」とは、Ｒが最高階調であるとともにＧ，Ｂが最低階調であることをいう。同様に、「Ｇ最高階調」および「Ｂ最高階調」とは、それぞれＧが最高階調であるとともにＢ，Ｒが最低階調であること、およびＢが最高階調であるとともにＲ，Ｇが最低階調であることをいう。また、「Ｗ最高階調」とは、ＲＧＢすべてが最高階調であることをいう。
【００６５】
次に、信号発生器１から出力させた信号がセレクタ２によって選択されて液晶駆動回路６に入力され、その信号に応じた表示が液晶パネル７にて行われる。輝度・色度計８は、上記液晶パネル７の表示を測定し、その結果を表すパネル素特性データを補正テーブル係数生成器９に送る。補正テーブル係数生成器９は、パネル素特性データと、外部から入力される目標輝度特性データＹｏ、目標色度ｘｏ，ｙｏ、および低階調部処理用閾値ＴＨとから補正テーブル係数を生成し、その補正テーブル係数を補正テーブル設定制御装置１０に送る。
【００６６】
図１６は、目標輝度特性データＹｏの例を表す図表である。目標輝度特性データＹｏは、各階調における輝度の目標値（目標輝度）を定めるデータである。図１６は、γ＝２．２の場合における階調ｉ、各階調に対応する階調値Ｉ（ｉ）、および各階調の目標輝度Ｙｏ（ｉ）（６３階調の輝度を１００％としたときの相対値）との関係を示している。このように、目標輝度Ｙｏ（ｉ）は、目標とするγ曲線のｉ階調における値を示すものである。なお、図１６の階調ｉと階調値Ｉ（ｉ）との関係は例えば補正テーブル設定制御装置１０に設定されており、補正テーブル係数生成器９においても参照可能となっている。
【００６７】
目標色度ｘｏ，ｙｏは、ホワイトバランスを調整するための値である。目標色度ｘｏ，ｙｏは、後述する低階調部を除いたＷの全階調においてホワイトバランスが適正に調整された状態でのＹｘｙ表色系におけるそれぞれｘおよびｙの値である。
【００６８】
また、低階調部処理用閾値ＴＨは、どの階調までを低階調部とするかを設定するための閾値である。
【００６９】
補正テーブル設定制御装置１０は、補正テーブル係数を記憶し、実際の映像表示の際に記憶した補正テーブル係数をＲＧＢ非線形変換器３〜５に送る。ＲＧＢ非線形変換器３〜５は、実際の映像表示の際に入力されるＲＧＢの映像信号に対して、補正テーブル係数に基づいて非線形変換を施し、変換後の映像信号をセレクタ２に送る。実際の映像表示の際には、セレクタ２がＲＧＢ非線形変換器３〜５からの映像信号を選択し、液晶駆動回路６に送る。これにより、液晶パネル７において変換後の映像信号に基づいた映像が表示される。
【００７０】
２．補正テーブル係数生成器における処理の流れ
図３は、上記補正テーブル係数生成器９における処理の流れを示すフローチャートである。まず、輝度・色度計８からのパネル素特性データとして、ＲＧＢ各最高階調、およびＷの０〜６３階調をそれぞれ表示したときの輝度・色度計８での測定値のデータが入力される（ステップＳ２０）。このデータは、輝度および色度からからなるＹｘｙ表色系のデータである。ここで、Ｙｘｙ表色系とは、ＣＩＥ（国際照明委員会）が提案した表色系であり、Ｙは輝度、ｘ，ｙは色度を表している。また、Ｙｘｙ表色系と後述するＸＹＺ表色系とは、Ｘ：Ｙ：Ｚ＝ｘ：ｙ：１−ｘ−ｙ、Ｙ＝Ｙの関係にある。本実施形態では、輝度・色度計８での測定値のデータとしてＹｘｙ表色系のデータが得られる場合について説明する。ただし、本発明は、パネル素特性データがＹｘｙ表色系のデータである場合に限らず、ＸＹＺ表色系等他の表色系のデータであってもよい。
【００７１】
次に、ステップＳ２０で入力されたデータに基づいて、Ｙｘｙ表色系のデータをＲＧＢ表色系のデータに変換するための変換マトリクスであって、液晶パネル７のパネル特性に合った変換マトリクスを生成する（ステップＳ２１）。
【００７２】
次に、ステップＳ２１で生成された変換マトリクスと、上記予め設定された目標色度ｘｏ，ｙｏとに基づいて、色度を調整するためのＲＧＢの目標混合比を生成する（ステップＳ２２）。
【００７３】
次に、ステップＳ２１で生成された変換マトリクスを用いて、ステップＳ２０で入力されたＹｘｙ表色系のデータをＲＧＢ表色系のデータに変換する（ステップＳ２３）。
【００７４】
次に、ステップＳ２２で生成された目標混合比と、ステップＳ２３で変換されたデータと、上記予め設定された目標輝度特性データＹｏとに基づいて、ＲＧＢ各色の各階調における目標値を設定する（ステップＳ２４）。
【００７５】
次に、ステップＳ２３で変換されたデータと、ステップＳ２４で設定された目標値と、上記予め設定された低階調部処理用閾値ＴＨとに基づいて、低階調部の目標値を修正する（ステップＳ２５）。
【００７６】
そして、ステップＳ２１〜Ｓ２４で設定した目標値とパネルの素特性に基づいて補正テーブル係数を生成し（ステップＳ２６）、補正テーブル係数を出力する（ステップＳ２７）。
【００７７】
３．目標値設定部
補正テーブル係数生成器９において、ステップＳ２１〜Ｓ２５の処理を行う部分を目標値設定部９ａ、ステップＳ２６の処理を行う部分を補正テーブル係数生成部（補正値設定器）９ｂと称する（図１参照）。図１、図４〜図１１に基づいて目標値設定部９ａの構成について説明する。
【００７８】
図１は、目標値設定部９ａの構成を示すブロック図である。目標値設定部９ａは、変換マトリクス生成器１０１（Ｙｘｙ→ＲＧＢ変換マトリクス生成器）、色度調整器１０２、ＲＧＢ補正目標値設定器１０３、および低階調部目標値修正器１０４を含んで構成されている。図４〜図６、図１１は、それぞれ変換マトリクス生成器１０１、色度調整器１０２、ＲＧＢ補正目標値設定器１０３および低階調部目標値修正器１０４の構成を示すブロック図である。
【００７９】
変換マトリクス生成器１０１には、各最高階調表示時のパネル素特性データが入力される。ここで、信号発生器１により液晶パネル７にてＲ最高階調を表示させたときに、輝度・色度計８にて測定される輝度をＲＹ、色度をＲｘ，Ｒｙ、同様にＧ最高階調を表示させたときの輝度をＧＹ、色度をＧｘ，Ｇｙ、Ｂ最高階調を表示させたときの輝度をＢＹ、色度をＢｘ，Ｂｙ、Ｗ最高階調を表示させたときの輝度をＷＹ（６３）、色度をＷｘ（６３），Ｗｙ（６３）と表す。
【００８０】
また、色度調整器１０２には、目標色度ｘｏ，ｙｏが入力される。ＲＧＢ補正目標値設定器１０３には、Ｗの各階調表示時のパネル素特性データ、および目標輝度Ｙｏ（０〜６３）が入力される。ここで、信号発生器１により液晶パネル７にてＷのｉ階調（ｉは０〜６３の任意の整数）を表示させたときに、輝度・色度計８にて測定される輝度をＷＹ（ｉ）、色度をＷｘ（ｉ），Ｗｙ（ｉ）と表す。なお、ＷＹ（０〜ｉ）は、ＷＹ（０），ＷＹ（１），…，ＷＹ（ｉ）を意味する（Ｗｘ，Ｗｙについても同様）。
【００８１】
また、低階調部目標値修正器１０４には、低階調部処理用閾値ＴＨが入力される。
【００８２】
変換マトリクス生成器１０１は、図３のステップＳ２１において変換マトリクスを生成する。変換マトリクス生成器１０１において生成された変換マトリクスは、色度調整器１０２およびＲＧＢ補正目標値設定器１０３に入力される。色度調整器１０２は、ステップＳ２２において、目標色度ｘｏ，ｙｏおよび変換マトリクスから色度を調整するためのＲＧＢの目標混合比ＲＨ，ＧＨ，ＢＨを生成する。ＲＧＢ補正目標値設定器１０３は、ステップＳ２３において、変換マトリクスを用いてＷの０から６３階調までのパネル素特性データをＹｘｙ表色系からＲＧＢ表色系に変換し、変換結果としてのＲ（０〜６３），Ｇ（０〜６３），Ｂ（０〜６３）を出力する。また、ＲＧＢ補正目標値設定器１０３は、ステップＳ２４において、目標混合比ＲＨ，ＧＨ，ＢＨ、および目標輝度Ｙｏ（０〜６３）からＲＧＢ各色の各階調における目標値ＴＲ（０〜６３），ＴＧ（０〜６３），ＴＢ（０〜６３）、つまりＲＧＢ各色の目標値曲線を出力する。低階調部目標値修正器１０４は、ステップＳ２５において、ＲＧＢ補正目標値設定器１０３にて設定した目標値のうち、低階調部の目標値を修正した目標値ＴＴＲ（０〜６３），ＴＴＧ（０〜６３），ＴＴＢ（０〜６３）を出力する。
以下、図１の各部についてさらに詳細に説明する。
【００８３】
３−１．変換マトリクス生成器
図４の変換マトリクス生成器１０１は、行列要素生成手段２０１〜２０４、行列要素修正手段２０５、逆行列計算手段２０６を含んで構成されている。なお、行列要素生成手段２０１〜２０４により行列計算装置が構成される。
【００８４】
行列要素生成手段２０１〜２０４には、ＲＧＢおよびＷの各最高階調を表示したときの輝度・色度計８からの測定値データがそれぞれ入力される。行列要素生成手段２０１〜２０４では、入力されるＹｘｙ表色系の測定値データをＸＹＺ表色系のデータに変換する。この変換は、Ｙｘｙ表色系のＹ，ｘ，ｙとＸＹＺ表色系のＸ，Ｙ，Ｚとの間に、Ｘ：Ｙ：Ｚ＝ｘ：ｙ：（１−ｘ−ｙ）、Ｙ＝Ｙの関係が成り立つことに基づく。
【００８５】
各行列要素生成手段２０１〜２０４には加算器、乗算器、除算器等が設けられており、次の演算を行ってＲＸ，ＲＺ，ＧＸ，ＧＺ，ＢＸ，ＢＺ，ＷＸ，ＷＺを求める。
ＲＸ＝ＲＹ×Ｒｘ／Ｒｙ
ＲＺ＝ＲＹ×（１−Ｒｙ−Ｒｘ）／Ｒｙ
ＧＸ＝ＧＹ×Ｇｘ／Ｇｙ
ＧＺ＝ＧＹ×（１−Ｇｙ−Ｇｘ）／Ｇｙ
ＢＸ＝ＢＹ×Ｂｘ／Ｂｙ
ＢＺ＝ＢＹ×（１−Ｂｙ−Ｂｘ）／Ｂｙ
ＷＸ＝ＷＹ（６３）×Ｗｘ（６３）／Ｗｙ（６３）
ＷＺ＝ＷＹ（６３）×（１−Ｗｙ（６３）−Ｗｘ（６３））／Ｗｙ（６３）
なお、Ｙｘｙ表色系の輝度ＲＹ，ＧＹ，ＢＹとＸＹＺ表色系の輝度ＲＹ，ＧＹ，ＢＹとは同一である。また、ＲＸ，ＲＹ，ＲＺと、ＧＸ，ＧＹ，ＧＺと、ＢＸ，ＢＹ，ＢＺと、ＷＸ，ＷＹ（６３），ＷＺとは、それぞれＲＧＢおよびＷの各最高階調を表示したときのＸＹＺ表色系での三刺激値である。
【００８６】
ここで、ＲＧＢ表色系のＲ，Ｇ，Ｂと、ＸＹＺ表色系のＸ，Ｙ，Ｚとは、一般に、上記ＲＸ，ＲＹ，ＲＺ、ＧＸ，ＧＹ，ＧＺ、ＢＸ，ＢＹ，ＢＺを用いて式１のように表すことができる。なぜなら、Ｒ＝１，Ｇ＝Ｂ＝０のときＸ＝ＲＸ，Ｙ＝ＲＹ，Ｚ＝ＲＺを満たし、Ｇ＝１，Ｂ＝Ｒ＝０のときＸ＝ＧＸ，Ｙ＝ＧＹ，Ｚ＝ＧＺを満たし、Ｂ＝１，Ｒ＝Ｇ＝０のときＸ＝ＢＸ，Ｙ＝ＢＹ，Ｚ＝ＢＺを満たすからである。なお、この式１におけるＲ，Ｇ，Ｂ，Ｘ，Ｙ，Ｚは、各表色系における任意の値（１で規格化）である。
【００８７】
【数１】
0004372401.tif 000002
【００８８】
しかし、実際には、個々の液晶パネル７の特性にばらつきがあることから、式１では正しい変換が行えない場合がある。また、輝度・色度計８の誤差等によっても式１では正しい変換が行えない場合がある。そこで、これらの影響を考慮した変換マトリクスを得るために、行列要素を修正する係数ｋ，ｌ，ｍを用いて式２を作成する。式２の係数ｋ，ｌ，ｍを算出することにより、液晶パネル７の特性のばらつきや輝度・色度計８の誤差等の影響を考慮した変換マトリクスを得ることができる。
【００８９】
【数２】
0004372401.tif 000003
【００９０】
なお、式２において列ごとに係数を設定したのは次の理由による。例えば、第１列のＲＸ，ＲＹ，ＲＺは、Ｒ最高階調を測定したときに得た３刺激値であり、これらのデータは１度の測定で同時に得たものであることから、ＲＸ，ＲＹ，ＲＺの比率は液晶パネル７の特性として信頼度が高い情報であると考えられる。一方、例えば第１行のＲＸ，ＧＸ，ＢＸは、ＲＧＢ各最高階調を測定したときに得た３刺激値のＸ成分であり、これらは別々の測定によって得られたものである。そのため、係数を設定して修正すべきは、より信頼度が低いＲＸ，ＧＸ，ＢＸの比率と考えるのが妥当である。そこで、式２において列ごとに係数を設定するようにした。
【００９１】
そこで、Ｗの各最高階調を表示したときに測定されるパネル素特性データを式２に代入することにより式３を作成する。この式３を解くことにより、係数ｋ，ｌ，ｍを算出し、式４に示す行列を得ることができる。なお、Ｒ１＝ＲＸ／ｋ、Ｇ１＝ＧＸ／ｌ、Ｂ１＝ＢＸ／ｍ、Ｒ２＝ＲＹ／ｋ、Ｇ２＝ＧＹ／ｌ、Ｂ２＝ＢＹ／ｍ、Ｒ３＝ＲＺ／ｋ、Ｇ３＝ＧＺ／ｌ、Ｂ３＝ＢＺ／ｍである。
【００９２】
【数３】
0004372401.tif 000004
【００９３】
【数４】
0004372401.tif 000005
【００９４】
ここで、係数ｋ，ｌ，ｍが必ずしも１とはならない原因には、次のようなものが考えられる。例えば、Ｒ最高階調を表示する場合と、Ｗ最高階調を表示する場合とでは、Ｒに関しては同じ階調値が液晶駆動回路６に対して入力されることになるが、実際に液晶パネル７の液晶に印加される電圧はそれぞれの場合によって微妙に変化することがある。この変化の度合いが液晶パネル７ごとに異なるといった原因が考えられる。また、時間の経過に伴う液晶パネル７におけるバックライトの微妙な明るさの変化や温度による変化も原因として考えられる。
【００９５】
なお、Ｗ最高階調を表示したときに得られる測定値データが最も正しいという保証はないが、補正テーブル係数生成器９では、後述するようにＷの各階調（０〜６３階調）の測定値データに基づいてＲＧＢ各色の各階調における目標値を設定するため、式３により係数ｋ，ｌ，ｍを求めるようにしている。
【００９６】
このように、上記ＲＸ，ＲＹ，ＲＺ、ＧＸ，ＧＹ，ＧＺ、ＢＸ，ＢＹ，ＢＺから式４の行列を得る演算を行列要素修正手段２０５により行う。つまり、行列要素修正手段２０５は、Ｗの最高階調の測定値が正しく変換されるように行列を修正するものである。
【００９７】
さらに、式４の行列を逆行列計算手段２０６にて逆変換することにより、式５に示す行列を得る。これにより得られた行列が変換マトリクス生成器１０１にて生成すべき変換マトリクス（変換行列）となる。
【００９８】
【数５】
0004372401.tif 000006
【００９９】
３−２．色度調整器
図５の色度調整器１０２は、３つの色度調整手段３０１〜３０３を含んで構成されている。
【０１００】
色度調整手段３０１〜３０３には、変換マトリクス生成器１０１で生成された行列（式５）の要素が入力される。具体的には、色度調整手段３０１にＸ１，Ｙ１，Ｚ１が、色度調整手段３０２にＸ２，Ｙ２，Ｚ２が、色度調整手段３０３にＸ３，Ｙ３，Ｚ３がそれぞれ入力される。また、色度調整手段３０１〜３０３には、目標色度ｘｏ，ｙｏも入力される。
【０１０１】
ここで、Ｔｘ＝ｘｏ、Ｔｙ＝ｙｏ、Ｔｚ＝１−Ｔｘ−Ｔｙとしたとき、色度調整手段３０１〜３０３は次の演算を行ってそれぞれＲＨ，ＧＨ，ＢＨを算出する。
ＲＨ＝Ｘ１×Ｔｘ＋Ｙ１×Ｔｙ＋Ｚ１×Ｔｚ
ＧＨ＝Ｘ２×Ｔｘ＋Ｙ２×Ｔｙ＋Ｚ２×Ｔｚ
ＢＨ＝Ｘ３×Ｔｘ＋Ｙ３×Ｔｙ＋Ｚ３×Ｔｚ
この演算は、式５の行列と（Ｔｘ，Ｔｙ，Ｔｚ）との積、つまり（Ｔｘ，Ｔｙ，Ｔｚ）を式５の行列により変換する演算である。これにより得られるＲＨ，ＧＨ，ＢＨは、適正なホワイトバランスを得るためのＲＧＢの混合比を表すことになる。
【０１０２】
３−３．ＲＧＢ補正目標値設定器
図６のＲＧＢ補正目標値設定器１０３は、変換手段４０１（Ｙｘｙ→ＲＧＢ変換手段）、ＲＧＢ目標値（最高階調）設定器４０２、およびＲＧＢ目標値（６４階調）設定器４０３を含んで構成されている。
【０１０３】
変換手段４０１には、Ｗの各階調（０〜６３階調）を表示したときの輝度・色度計８からの測定値データが入力される。
【０１０４】
変換手段４０１では、変換マトリクス生成器１０１で生成された変換マトリクス（式５）を用いて、入力されるＷの各階調におけるＹｘｙ表色系のデータＷＹ（０〜６３），Ｗｘ（０〜６３），Ｗｙ（０〜６３）を、各階調ごとにＲＧＢ表色系のデータＲ（０〜６３），Ｇ（０〜６３），Ｂ（０〜６３）に変換して出力する。
【０１０５】
この変換は、式６に基づく。なお、ＷＸ（ｉ）＝ＷＹ（ｉ）×Ｗｘ（ｉ）／Ｗｙ（ｉ）、ＷＺ（ｉ）＝ＷＹ（ｉ）×（１−Ｗｙ（ｉ）−Ｗｘ（ｉ））／Ｗｙ（ｉ）である。
【０１０６】
【数６】
0004372401.tif 000007
【０１０７】
ここで、式６は、液晶パネル７における特性のばらつき等の影響を考慮した変換マトリクス（式５）を用いた変換式である。これにより、変換の際のオーバーフローや変換誤差等を抑制することができる。式６において式５の変換マトリクスを用いずに個々の液晶パネル７において共通に設定された変換マトリクス（既存の変換マトリクス）を用いたのでは、変換の際のオーバーフローや変換誤差等が生じ得る。例えば、Ｗ最高階調に対応するＷＸ（６３），ＷＹ（６３），ＷＺ（６３）を上記既存の変換マトリクスを用いて変換したのでは、液晶パネル７個々の特性のばらつきによって変換結果が（２５５，２５５，２５５）に相当する値にならず、（２５５，２５２，２５３）や（２５４，２５６，２５８）のように本来の最高階調値から外れた値になる可能性がある。特に後者の場合では、８ビットのデータ制度では扱えない値となり、データのオーバーフローが起こる。
【０１０８】
また、図６に示すように、ＲＧＢ目標値（最高階調）設定器４０２には、変換手段４０１の変換結果であって、Ｗの最高階調を表示したときのデータに対応するＲ（６３），Ｇ（６３），Ｂ（６３）と、色度調整器１０２で得られたＲＧＢの混合比を表すデータＲＨ，ＧＨ，ＢＨとが入力される。
【０１０９】
ＲＧＢ目標値（最高階調）設定器４０２では、ＲＨ：ＧＨ：ＢＨの比率を満たすという条件のもとに、液晶パネル７において最も高い輝度を表示できるようなＲＧＢの各値の組み合わせを決定して出力する。このＲＧＢの各値（最高階調目標値）をそれぞれ、ＴＲｍａｘ，ＴＧｍａｘ，ＴＢｍａｘとする。
【０１１０】
ＲＧＢ目標値（最高階調）設定器４０２では、Ｒ（６３），Ｇ（６３），Ｂ（６３）の何れを基準にするかを決めるとともに、その基準になる値を最高階調目標値とし、その最高階調目標値とＲＨ：ＧＨ：ＢＨの比率とに基づいて他の２色の最高階調目標値を計算する。
【０１１１】
Ｒ（６３），Ｇ（６３），Ｂ（６３）の何れを基準にするかを決める方法について説明する。仮にＲ（６３）を基準にする場合を想定してみる。このとき、ＲＧＢ各色の最高階調目標値はそれぞれ、Ｒ（６３），Ｒ（６３）×ＧＨ／ＲＨ，Ｒ（６３）×ＢＨ／ＲＨとなる。ここで、（Ｒ（６３）×ＧＨ／ＲＨ）＞Ｇ（６３）、または（Ｒ（６３）×ＢＨ／ＲＨ）＞Ｂ（６３）となると、ＧまたはＢの最高階調目標値が液晶パネル７で表示可能な値を超えることになり、実際に液晶パネル７において表示不可能となる。つまり、Ｒ（６３）を基準にするとＢまたはＧの最高階調を表示できないことになる。同様に、Ｇ（６３），Ｂ（６３）を基準にする場合を想定して、それぞれの場合において最高階調目標値が液晶パネル７に表示可能な値であるかどうかを判定する。
【０１１２】
少なくともＲ（６３），Ｇ（６３），Ｂ（６３）のうち何れか１つを基準にした場合に得られる最高階調目標値は、液晶パネル７で表示可能な値となるはずであるので、その場合の各色の最高階調目標値を実際の最高階調目標値として決定する。
【０１１３】
ＲＧＢ目標値（最高階調）設定器４０２の内部構成を図７に示す。なお、図７および図７に基づく以下の説明は、Ｒの構成に関するものである。Ｒの構成と同様であるＧの構成およびＢの構成に関しては図示および説明を省略する（後述する図８、図１１〜図１４およびそれらの説明についても同様）。
【０１１４】
図７の構成には、乗算器、除算器、比較器、ＡＮＤ回路、およびセレクタ５０１が含まれる。セレクタ５０１は、被選択入力５０１ａ・５０１ｂ・５０１ｃ、および選択入力５０１ｄ・５０１ｅ・５０１ｆを有している。
【０１１５】
被選択入力５０１ａ・５０１ｂ・５０１ｃには、それぞれＲを基準としたときに最高階調目標値となるべきＲ（６３）、Ｇを基準としたときに最高階調目標値となるべきＧ（６３）×ＲＨ／ＧＨ、Ｂを基準としたときに最高階調目標値となるべきＢ（６３）×ＲＨ／ＢＨが入力される。
【０１１６】
選択入力５０１ｄ・５０１ｅ・５０１ｆには、それぞれ次の条件１から３を満たす場合に「１」、満たさない場合に「０」が入力される。条件１は、Ｒ（６３）×ＧＨ／ＲＨ≦Ｇ（６３）、かつ、Ｒ（６３）×ＢＨ／ＲＨ＜Ｂ（６３）であり、条件２は、Ｇ（６３）×ＢＨ／ＧＨ≦Ｂ（６３）、かつ、Ｇ（６３）×ＲＨ／ＧＨ＜Ｒ（６３）であり、条件３は、Ｂ（６３）×ＲＨ／ＢＨ≦Ｒ（６３）、かつ、Ｂ（６３）×ＧＨ／ＢＨ＜Ｇ（６３）である。
【０１１７】
そして、セレクタ５０１は、選択入力５０１ｄが「１」である場合に被選択入力５０１ａのＲ（６３）をＴＲｍａｘとして出力し、選択入力５０１ｅが「１」である場合に被選択入力５０１ｂのＧ（６３）×ＲＨ／ＧＨをＴＲｍａｘとして出力し、選択入力５０１ｆが「１」である場合に被選択入力５０１ｃのＢ（６３）×ＲＨ／ＢＨをＴＲｍａｘとして出力する。
【０１１８】
なお、比較器５０２は、ＲＨ×Ｇ（６３）≧ＧＨ×Ｒ（６３）の場合にＡＮＤ回路５０５に「１」を、ＡＮＤ回路５０６に「０」を出力し、ＧＨ×Ｒ（６３）＞ＲＨ×Ｇ（６３）の場合にＡＮＤ回路５０５に「０」を、ＡＮＤ回路５０６に「１」を出力する。比較器５０３は、ＲＨ×Ｂ（６３）＞ＢＨ×Ｒ（６３）の場合にＡＮＤ回路５０５に「１」を、ＡＮＤ回路５０７に「０」を出力し、ＢＨ×Ｒ（６３）≧ＲＨ×Ｂ（６３）の場合にＡＮＤ回路５０５に「０」を、ＡＮＤ回路５０７に「１」を出力する。比較器５０４は、ＧＨ×Ｂ（６３）≧ＢＨ×Ｇ（６３）の場合にＡＮＤ回路５０６に「１」を、ＡＮＤ回路５０７に「０」を出力し、ＢＨ×Ｇ（６３）＞ＧＨ×Ｂ（６３）の場合にＡＮＤ回路５０６に「０」を、ＡＮＤ回路５０７に「１」を出力する。
【０１１９】
ＡＮＤ回路５０５は、比較器５０２の出力と比較器５０３の出力との論理積を選択入力５０１ｄに入力する。ＡＮＤ回路５０６は、比較器５０２の出力と比較器５０４の出力との論理積を選択入力５０１ｅに入力する。ＡＮＤ回路５０７は、比較器５０３の出力と比較器５０４の出力との論理積を選択入力５０１ｆに入力する。
【０１２０】
また、図６に示すように、ＲＧＢ目標値（６４階調）設定器４０３には、ＲＧＢ目標値（最高階調）設定器４０２から出力されるＴＲｍａｘ，ＴＧｍａｘ，ＴＢｍａｘと、Ｗの各階調における目標輝度Ｙｏ（０〜６３）（図１６参照）と、クロック信号ＣＬＫと、リセット信号ＲＥＳＥＴとが入力される。
【０１２１】
ＲＧＢ目標値（６４階調）設定器４０３では、ＲＧＢそれぞれに設定された最高階調目標値ＴＲｍａｘ，ＴＧｍａｘ，ＴＢｍａｘと、各階調での目標輝度Ｙｏ（ｉ）とに基づいて、各階調での目標値（各階調目標値）を決定して出力する。このＲＧＢの各階調での目標値をそれぞれ、ＴＲ（０〜６３），ＴＧ（０〜６３），ＴＢ（０〜６３）とする。なお、クロック信号ＣＬＫおよびリセット信号ＲＥＳＥＴは外部から供給されるものである。
【０１２２】
ＲＧＢ目標値（６４階調）設定器４０３の内部構成を図８に示す。図８の構成には、乗算器、除算器、セレクタ６０１、およびクロックカウンタ６０２が含まれる。セレクタ６０１は、被選択入力６０１ａ・６０１ｂ、および選択入力６０１ｃを有している。
【０１２３】
被選択入力６０１ａ・６０１ｂには、それぞれＴＲｍａｘおよびＴＲｍａｘ×Ｙｏ（ｉ）／Ｙｏ（６３）が入力される。なお、目標輝度Ｙｏ（ｉ）は、クロック信号ＣＬＫのクロックパルスに基づいて０階調の目標輝度Ｙｏ（０）から６３階調の目標輝度Ｙｏ（６３）まで順次変化する。
【０１２４】
選択入力６０１ｃには、クロックカウンタ６０２によるクロック信号ＣＬＫのクロックパルスのカウント値ｉが入力される。なお、クロックカウンタ６０２のカウント値は、ｉ＝６３までカウントされるとｉ＝０にリセットされる。
【０１２５】
なお、セレクタ６０１の選択入力６０１ｃに対してカウント値ｉ＝ｉ１が入力されているときには、被選択入力６０１ｂにＴＲｍａｘ×Ｙｏ（ｉ１）／Ｙｏ（６３）が入力されるようにタイミングが調整されている。
【０１２６】
セレクタ６０１では、選択入力６０１ｃに入力されるカウント値ｉが６３未満の場合には被選択入力６０１ｂの値、つまりＴＲｍａｘ×Ｙｏ（ｉ）／Ｙｏ（６３）を出力し、選択入力６０１ｃに入力されるカウント値ｉが６３の場合には被選択入力６０１ａの値、つまりＴＲｍａｘを出力する。これにより、セレクタ６０１は、最高階調においてはＴＲｍａｘをＴＲ（６３）として出力し、最高階調以外の階調においてはＴＲｍａｘ×Ｙｏ（ｉ）／Ｙｏ（６３）をＴＲ（ｉ）として出力する。これにより、すべての階調における目標値ＴＲ（０〜６３）が得られる。
【０１２７】
ここで、ｉ階調の目標値ＴＲ（ｉ）と最高階調の目標値ＴＲ（６３）との比率と、ｉ階調の目標輝度Ｙｏ（ｉ）と最高階調の目標輝度Ｙｏ（６３）との比率が等しくなる。したがって、目標値ＴＲ（０〜６３）で表される曲線は、最高階調がＴＲｍａｘであり、目標輝度Ｙｏ（０〜６３）で表される曲線と同じ傾向を有する曲線になる。つまり、目標値ＴＲ（０〜６３）は、最高階調がＲＧＢ目標値（最高階調）設定器４０２にて設定されたＴＲｍａｘであり、各階調が目標輝度Ｙｏの傾向を反映したものとなる。
【０１２８】
３−４．低階調部目標値修正器
図９は、図１の低階調部目標値修正器１０４における処理の流れを示すフローチャートである。低階調部目標値修正器１０４では、図１０（ａ）に示すように、ＲＧＢ補正目標値設定器１０３で設定したＴＲ（０〜６３），ＴＧ（０〜６３），ＴＢ（０〜６３）で表される曲線（目標値曲線）が、低階調部において液晶パネル７に表示不可能な値を要求している場合に、図１０（ｂ）に示すように目標値を表示可能な値にするとともに、階調が上がるにつれて低階調部の修正した目標値から中〜高階調部の修正しない目標値への移行が滑らかになるように目標値の修正を行う。なお、低階調部から中〜高階調部への移行を考慮せずに目標値を修正すると、図１０（ｃ）に示すように低階調部の修正した目標値から中〜高階調部の修正しない目標値への移行の変化が顕著にあらわれ、低階調部と中〜高階調部との間で階調変化が不規則になり表示品位が低下してしまうことがある。
【０１２９】
図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は、図２のディスプレイ要素１３へ入力される階調と、ディスプレイ要素１３の液晶パネル７において入力された階調に基づく表示を行った場合の輝度（出力輝度）との関係を表すグラフである。なお、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）では横軸（階調）および縦軸（出力輝度）を対数目盛で表している。また、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）におけるＹｍｉｎは、液晶パネル７にて表示できる最低の出力輝度を示している。ディスプレイ要素１３に対しては実際には８ビットデータである階調値Ｉ（図１６参照）が入力されるが、ここでは説明の便宜上各グラフの横軸を階調ｉとしている。図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は、ＲＧＢおよびＷそれぞれに当てはまる傾向を示したものである。
【０１３０】
低階調部目標値修正器１０４には、ＲＧＢ補正目標値設定器１０３の変換手段４０１による変換結果であるＲ（０〜６３），Ｇ（０〜６３），Ｂ（０〜６３）と、ＲＧＢ補正目標値設定器１０３のＲＧＢ目標値（６４階調）設定器４０３で設定されたＴＲ（０〜６３），ＴＧ（０〜６３），ＴＢ（０〜６３）と、低階調部処理用閾値ＴＨとが入力される（ステップＳ３１）。
【０１３１】
そして、階調ｉを初期値０に設定し（ステップＳ３２）、修正パラメータＤＲ，ＤＧ，ＤＢをそれぞれ求める（ステップＳ３３）。この修正パラメータＤＲ，ＤＧ，ＤＢは、ＲＧＢ目標値（６４階調）設定器４０３において設定した目標値曲線（図１０（ａ）参照）のうち、最低階調における目標値ＴＲ（０），ＴＧ（０），ＴＢ（０）から、最低階調におけるパネル素特性の値Ｒ（０），Ｇ（０），Ｂ（０）（図１０（ａ）におけるＹｍｉｎに相当）を引いた値である。なお、Ｒ（０），Ｇ（０），Ｂ（０）はＲＧＢ補正目標値設定器１０３から出力される。
【０１３２】
そして、階調ｉが低階調部処理用閾値ＴＨより小さい場合には（ステップＳ３４）、ＲＧＢ目標値（６４階調）設定器４０３にて設定した目標値ＴＲ（ｉ），ＴＧ（ｉ），ＴＢ（ｉ）から、それぞれ修正パラメータＤＲ，ＤＧ，ＤＢを引くことで、修正目標値ＴＴＲ（ｉ），ＴＴＧ（ｉ），ＴＴＢ（ｉ）を設定する（ステップＳ３５）。階調ｉが低階調部処理用閾値ＴＨ以上である場合には（ステップＳ３４）、ＲＧＢ目標値（６４階調）設定器４０３にて設定した目標値ＴＲ（ｉ），ＴＧ（ｉ），ＴＢ（ｉ）をそのまま非修正目標値ＴＴＲ（ｉ），ＴＴＧ（ｉ），ＴＴＢ（ｉ）として設定する（ステップＳ３６）。この処理を０階調から６３階調まで繰り返す（ステップＳ３４〜Ｓ３８）。そして、得られた修正または非修正目標値ＴＴＲ（０〜６３），ＴＴＧ（０〜６３），ＴＴＢ（０〜６３）を出力する（ステップＳ３９）。
【０１３３】
ここで、０階調ではパネル素特性がそのまま修正目標値となり、液晶パネル７に表示可能な値が修正目標値として設定されることになる。また、修正パラメータは常に一定の値であり、ステップＳ３５では目標値から一定の値である修正パラメータを引いて修正目標値を設定することになる。ここで、目標値曲線は図１６に示したγカーブを表す目標輝度特性データＹｏに基づいて設定されたものであり、目標値曲線もγカーブ（べき乗カーブ）となる。したがって、目標値は階調が上がるにつれてべき乗的に大きくなるため、修正パラメータの絶対的な値は一定でも、目標値からみた相対的な大きさ、つまり目標値に対する修正パラメータの割合は、階調が大きくなるにつれて徐々に小さくなる。そこで、目標値に対する修正パラメータによる影響が無視できる程度に小さくなるまでの階調を低階調部とみなし、その低階調部において目標値を修正することで、目標値を修正した低階調部から、目標値を修正しない中〜高階調部への移行を滑らかにすることができる。
【０１３４】
なお、低階調部処理用閾値ＴＨを具体的にどの階調に設定するかは、実際の表示を確認して設定すればよいが、例えば目標値が修正パラメータの値の１０倍（望ましくは１００倍）以上となる階調を低階調部処理用閾値ＴＨに設定することが好適である。
【０１３５】
低階調部目標値修正器１０４の内部構成を図１１に示す。図１１の構成には、減算器７０１、加算器７０２、比較器７０３・７０４、セレクタ７０５およびクロックカウンタ７０６が含まれる。セレクタ７０５は、被選択入力７０５ａ・７０５ｂ、および選択入力７０５ｃを有している。
【０１３６】
なお、減算器７０１、加算器７０２、比較器７０３・７０４およびクロックカウンタ７０６により修正目標値設定手段７０７が構成され、セレクタ７０５により修正／非修正目標値選択手段７０８が構成される。また、減算器７０１により修正パラメータ設定器が構成される。
【０１３７】
被選択入力７０５ａ・７０５ｂには、それぞれＴＲ（ｉ）およびＴＲ（ｉ）−（ＴＲ（０）―Ｒ（０））が入力される。なお、ＴＲ（ｉ）およびＲ（ｉ）は、クロック信号ＣＬＫのクロックパルスに基づいて０階調のＴＲ（０）およびＲ（０）から６３階調のＴＲ（６３）およびＲ（６３）まで順次変化する。
【０１３８】
選択入力７０５ｃには、クロックカウンタ７０６によるクロック信号ＣＬＫのクロックパルスのカウント値ｉが低階調部処理用閾値ＴＨより小さい場合には１が入力され、カウント値ｉが低階調部処理用閾値ＴＨ以上の場合には０が入力される。なお、クロックカウンタ７０６のカウント値は、ｉ＝６３までカウントされるとｉ＝０にリセットされる。
【０１３９】
なお、セレクタ７０５の選択入力７０５ｃに対してカウント値ｉ＝ｉ１に基づく値（１または０）が入力されているときには、被選択入力７０５ａにＴＲ（ｉ１）が入力され、被選択入力７０５ｂにＴＲ（ｉ１）−（ＴＲ（０）―Ｒ（０））が入力されるようにタイミングが調整されている。
【０１４０】
セレクタ７０５では、選択入力７０５ｃに１が入力されている場合、つまり低階調部処理用閾値ＴＨより小さい階調ｉのＴＲ（ｉ）およびＴＲ（ｉ）−（ＴＲ（０）―Ｒ（０））がそれぞれ被選択入力７０５ａおよび被選択入力７０５ｂに入力されている場合には、被選択入力７０５ｂの値、つまりＴＲ（ｉ）−（ＴＲ（０）―Ｒ（０））を出力し、選択入力７０５ｃに０が入力されている場合、つまり低階調部処理用閾値ＴＨ以上の階調ｉのＴＲ（ｉ）およびＴＲ（ｉ）−（ＴＲ（０）―Ｒ（０））がそれぞれ被選択入力７０５ａおよび被選択入力７０５ｂに入力されている場合には、被選択入力７０５ａの値、つまりＴＲ（ｉ）を出力する。これにより、セレクタ７０５は、低階調部処理用閾値ＴＨより小さい階調ｉにおいては修正目標値ＴＴＲ（ｉ）を、低階調部処理用閾値ＴＨ以上の階調ｉにおいては非修正目標値ＴＴＲ（ｉ）を出力する。
【０１４１】
なお、比較器７０３は、低階調部処理用閾値ＴＨとクロックカウンタ７０６によるカウント値ｉを比較し、カウント値ｉが低階調部処理用閾値ＴＨより小さい場合にはセレクタ７０５の選択入力７０５ｃに１を入力し、カウント値ｉが低階調部処理用閾値ＴＨ以上の場合にはセレクタ７０５の選択入力７０５ｃに０を入力する。また、比較器７０４は、クロックカウンタ７０６のカウント値ｉが０のときのみ１を出力し、他では０を出力する。減算器７０１はイネーブル端子を有し、そのイネーブル端子には比較器７０４の出力が入力される。減算器７０１は、比較器７０４の出力が１の場合、つまりＴＲ（０）およびＲ（０）が減算器７０１に入力されている場合にＴＲ（０）−Ｒ（０）の演算を行ってその結果を出力し、比較器７０４の出力が０の場合には、直前における比較器７０４の出力が１の場合の出力を維持する。このように、減算器７０１は修正パラメータを算出する処理（図９におけるステップＳ３３）を行う。
【０１４２】
本実施形態では、低階調部目標値修正器１０４は、上述したＲＧＢ補正目標値設定器１０３にて設定されたＴＲ（０〜６３），ＴＧ（０〜６３），ＴＢ（０〜６３）で表される目標値曲線を修正するものとして説明している。しかし、低階調部目標値修正器１０４は、本実施形態の補正テーブル係数生成器９以外の装置において、他の方法で設定された目標値曲線を修正するために用いることもできる。このとき、対象となる映像信号はカラーに限らず、モノクロであってもよい。
【０１４３】
４．補正テーブル係数生成部
以上により設定された修正目標値および非修正目標値に基づいて、補正テーブル係数生成部９ｂにより補正テーブル係数を生成する処理は図１２のようになる。この処理では、階調ｉにおいて修正または非修正目標値ＴＴＲ（ｉ）を表示させるために、液晶駆動回路６に入力すべき階調値である補正値（補正入力値）ＨＲ（ｉ）を算出し、階調ｉと補正値ＨＲ（ｉ）との対比表（補正テーブル）を得る。補正値ＨＲ（ｉ）が階調ｉに対応する補正テーブル係数である。
【０１４４】
図１２は、補正テーブル係数生成部９ｂにおける処理の流れを示すフローチャートである。また、図１３は、図１２の処理の内容を説明するためのグラフである。
【０１４５】
補正テーブル係数生成部９ｂには、ＲＧＢ補正目標値設定器１０３の変換手段４０１による変換結果であるＲ（０〜６３）と、低階調部目標値修正器１０４から出力されるＴＴＲ（０〜６３）と、各階調ｉに対応する階調値ＩＲ（ｉ）（図１６参照）が入力される（ステップＳ４１）。
【０１４６】
そして、階調ｉを初期値０に設定し（ステップＳ４２）、Ｒ（０〜６３）およびＴＴＲ（０〜６３）に基づき、
Ｒ（ｊ）≦ＴＴＲ（ｉ）、かつ、ＴＴＲ（ｉ）≦Ｒ（ｊ＋１）
を満たすｊを検索する（ステップＳ４３）。そして、式７に基づき、得られたｊに対応するＲ（ｊ）、Ｒ（ｊ＋１）、ＩＲ（ｊ）、ＩＲ（ｊ＋１）を用いてＲ（ｊ）とＲ（ｊ＋１）との間を線形１次補間することにより補正値ＨＲ（ｊ）を算出する（ステップＳ４４）。
【０１４７】
【数７】
0004372401.tif 000008
【０１４８】
この処理を０階調から６３階調まで繰り返す（ステップＳ４３〜Ｓ４６）。そして、得られた補正値ＨＲ（０〜６３）を補正テーブル設定制御装置１０（図２参照）に対して出力する（ステップＳ４７）。なお、図１２の処理は周知の線形補間の処理であるため、この処理を行う回路構成については説明を省略する。
【０１４９】
５．補正テーブル設定制御装置、ＲＧＢ非線形変換器
図１４は、補正テーブル設定制御装置１０およびＲ非線形変換器３の構成を示すブロック図である。補正テーブル係数生成部９ｂから出力された補正値ＨＲ（０〜６３）は、補正テーブル設定制御装置１０のメモリ１０ａに記憶される。また、メモリ１０ａに記憶された各階調ｉに対応する補正値ＨＲ（ｉ）は、各階調（ｉ）に対応して設けられたレジスタ１０ｂ…にそれぞれ設定される。これにより、補正テーブルの設定が完了する。
【０１５０】
実際に映像信号が入力された場合には、Ｒ非線形変換器３により上記設定された補正テーブルを用いて次のような変換が行われる。ここで、Ｒ非線形変換器３には、セレクタ３ａ、重み計算部３ｂ、乗算器、および加算器が含まれる。
【０１５１】
セレクタ３ａは、Ｒ非線形変換器３に入力された映像信号が示す階調値を挟む互いに隣り合う階調値ＩＲ（ｊ）およびＩＲ（ｊ＋１）を検索し、その検索結果に基づいてＨＲ（ｊ）およびＨＲ（ｊ＋１）を選択してそれぞれ出力する。例えば、階調値ＩＲが図１６のように設定されており、映像信号が示す階調値が９７である場合、ｊ＝３０となるためＨＲ（３０）およびＨＲ（３１）を選択し、それぞれ第１および第２出力から出力する。
【０１５２】
重み計算部３ｂは、Ｒ非線形変換器３に入力された映像信号に基づいてセレクタ３ａの第１および第２出力の出力値を線形補間するための第１および第２重み係数を算出する。上記の例では、第１および第２出力の出力値に乗じるための第１および第２重み係数がそれぞれ式８および式９により求められる。
１−（９７−９６）／（１００−９６）＝０．７５  …  （８）
１−（１００−９７）／（１００−９６）＝０．２５  …  （９）
そして、第１および第２出力の出力値に第１および第２重み係数をそれぞれ乗算器により乗じ、乗算結果を加算器により加算する。この計算結果がセレクタ２（図２参照）への出力となる。上記の例では、この計算が式１０のようになる。
ＨＲ（３０）×０．７５＋ＨＲ（３１）×０．２５  …  （１０）
以上の方法により、パネルの素特性から目標曲線を設定し、それに基づいて補正テーブルを生成し、パネルにγ補正を施す。
【０１５３】
６．まとめ
以上のように、本実施形態に係る液晶表示装置１２は、セレクタ２、γ補正装置１１（ＲＧＢ非線形変換器３〜５、補正テーブル設定制御装置１０）、およびディスプレイ要素１３（液晶駆動回路６、液晶パネル７）を備えている。また、γ補正装置１１の補正テーブルを設定するための周辺装置には、信号発生器１、輝度・色度計８、および補正テーブル係数生成器９が含まれる。各構成要素の構成、機能等をまとめると次のようになる。
【０１５４】
（１）本実施形態に係る補正テーブル係数生成器９（図１参照）は、目標値設定部９ａ（Ｙｘｙ表色系からＸＹＺ表色系を経てＲＧＢ表色系への変換マトリクスを生成する変換マトリクス生成器１０１、色度調整器１０２、ＲＧＢ補正目標値設定器１０３、低階調部目標値修正器１０４）、および補正テーブル係数生成部９ｂを含んでいる。
【０１５５】
（２）変換マトリクス生成器１０１（図４参照）は、個々の液晶パネル７の表示特性の違いを考慮し、各液晶パネル７の特性にあった変換マトリクスを生成することを目的とし、行列要素生成手段２０１、行列要素修正手段２０５、および逆行列計算手段２０６を含み、これらによりＹｘｙ表色系からＸＹＺ表色系を経てＲＧＢ表色系への変換マトリクスを生成する。
【０１５６】
（３）行列要素生成手段２０１（図４参照）は、（Ｘ：Ｙ：Ｚ）＝（ｘ：ｙ：（１−ｘ−ｙ））の関係に基づいて、ＲＧＢ各色の最高階調を液晶パネル７にて表示させた場合におけるＹｘｙ表色系の測定値（ＲＹ，Ｒｘ，Ｒｙ，ＧＹ，Ｇｘ，Ｇｙ，ＢＹ，Ｂｘ，Ｂｙ）をそれぞれＸＹＺ表色系に変換した値（ＲＸ，ＲＹ，ＲＺ，ＧＸ，ＧＹ，ＧＺ，ＢＸ，ＢＹ，ＢＺ）を、ＲＧＢ表色系からＸＹＺ表色系への変換マトリクス（式１参照）の行列要素（行列係数）として生成する。また、行列要素生成手段２０１は、Ｗ最高階調を液晶パネル７にて表示させた場合におけるＹｘｙ表色系の測定値（ＷＹ（６３），Ｗｘ（６３），Ｗｙ（６３））をそれぞれＸＹＺ表色系に変換した値（ＷＸ，ＷＹ，ＷＺ）をも生成する。
【０１５７】
（４）行列要素修正手段２０５（図４参照）は、行列要素生成手段２０１が生成した行列要素からなる変換マトリクス（３行×３列の行列）に対して、第１列、第２列および第３列に属する行列要素にそれぞれ係数（ｋ，ｌ，ｍ）をつけ、例えばＲＧＢ表色系の８ビットの映像信号であってＷ最高階調を表示するための値（１で規格化したもの）の上記係数をつけた変換マトリクスを用いた変換結果が、Ｗ最高階調を液晶パネル７にて表示させた場合におけるＹｘｙ表色系の測定値をＸＹＺ表色系に変換した値（ＷＸ，ＷＹ，ＷＺ）と等しくなるように行列式（式２）をつくり、連立方程式を解くことによって各列につけた係数を求め、行列要素を修正する。
【０１５８】
（５）色度調整器１０２（図５参照）は、液晶パネル７の表示の色度を目標値に調整することを目的とし、目標色度（ｘｏ，ｙｏ）と変換マトリクス生成器１０１で生成した変換マトリクスを用い、Ｗ最高階調におけるＲＧＢ目標混合比（ＲＨ，ＧＨ，ＢＨ）を求める色度調整手段３０１により、白表示におけるＲＧＢの目標混合比を設定し、液晶パネル７の表示の色度を調整する。
【０１５９】
（６）ＲＧＢ補正目標値設定器１０３（図６参照）は、Ｗの各階調を液晶パネル７にて表示させた場合におけるＹｘｙ表色系の測定値（ＷＹ（０〜６３），Ｗｘ（０〜６３），Ｗｙ（０〜６３））を、変換マトリクス生成器１０１で生成した変換マトリクスによりＲＧＢ表色系に変換する変換手段４０１と、ＲＧＢ目標値（最高階調）設定器４０２と、ＲＧＢ目標値（６４階調）設定器４０３とを含んで構成される。
【０１６０】
（７）ＲＧＢ目標値（最高階調）設定器４０２（図７参照）は、色度調整器１０２にて求めたＲＧＢ目標混合比と、Ｗ最高階調を液晶パネル７にて表示させた場合におけるＹｘｙ表色系の測定値（ＲＹ，Ｒｘ，Ｒｙ，ＧＹ，Ｇｘ，Ｇｙ，ＢＹ，Ｂｘ，Ｂｙ）を、変換手段４０１によって変換したＲＧＢ表色系の値Ｒ（６３），Ｇ（６３），Ｂ（６３）から、ＲＧＢそれぞれの色を基準とした場合に、他の色が液晶パネル７に表示可能かどうかを判定することで、ＲＧＢ目標混合比を満たし、かつ、液晶パネル７に表示可能な最大のＲＧＢの組み合わせを設定し、ＲＧＢの最高階調目標値（ＴＲｍａｘ，ＴＧｍａｘ，ＴＢｍａｘ）とする。
【０１６１】
（８）ＲＧＢ目標値（６４階調）設定器４０３（図８参照）は、目標輝度Ｙｏ（０〜６３）と、ＲＧＢ目標値（最高階調）設定器４０２にて設定したＲＧＢの最高階調目標値（ＴＲｍａｘ，ＴＧｍａｘ，ＴＢｍａｘ）をもとに、最高階調（６３階調）における目標輝度Ｙｏ（６３）と各階調における目標輝度Ｙｏ（０〜６２）との比と、ＲＧＢの最高階調目標値とＲＧＢの各階調目標値（ＴＲ（０〜６２），ＴＧ（０〜６２），ＴＢ（０〜６２））との比が同じになるように、ＲＧＢの各階調目標値を設定する。
【０１６２】
（９）低階調部目標値修正器１０４（図１１参照）は、修正目標値設定手段７０７と、修正／非修正目標値選択手段７０８とを含んで構成される。
【０１６３】
（１０）修正目標値設定手段７０７（図９，１１参照）は、ＲＧＢ各色ごとに、最低階調（０階調）における、目標値（ＴＲ（０），ＴＧ（０），ＴＢ（０））と、変換手段４０１によって変換したＲＧＢ表色系の値（Ｒ（０），Ｇ（０），Ｂ（０））との差を修正パラメータとし、修正パラメータを各階調目標値（ＴＲ（０〜６３），ＴＧ（０〜６３），ＴＢ（０〜６３））から引くことで修正目標値（ＴＴＲ（０〜６３），ＴＴＧ（０〜６３），ＴＴＢ（０〜６３））を得る。
【０１６４】
（１１）修正／非修正目標値選択手段７０８（図９，１１参照）は、修正目標値設定手段７０７で設定した修正目標値（ＴＴＲ（０〜６３），ＴＴＧ（０〜６３），ＴＴＢ（０〜６３））と、ＲＧＢ目標値（６４階調）設定器４０３にて設定した各階調目標値（ＴＲ（０〜６３），ＴＧ（０〜６３），ＴＢ（０〜６３））とを、階調が低階調部処理用閾値ＴＨ以上となる階調では各階調目標値を選び、階調が低階調部処理用閾値ＴＨ未満の階調では修正目標値を選択し、修正または非修正目標値（ＴＴＲ（０〜６３），ＴＴＧ（０〜６３），ＴＴＢ（０〜６３））として出力する。
【０１６５】
（１２）補正テーブル係数生成部９ｂ（図２，１２参照）は、低階調部目標値修正器１０４で設定した修正または非修正目標値（ＴＴＲ（０〜６３），ＴＴＧ（０〜６３），ＴＴＢ（０〜６３））と、変換手段４０１によって変換したＲＧＢ表色系の値（Ｒ（０〜６３），Ｇ（０〜６３），Ｂ（０〜６３））とに基づいて、映像信号が示す階調値に対する目標出力輝度と同じ輝度を出力する補正値ＨＲ（０〜６３）を計算し、０〜６３階調の補正値ＨＲ（０〜６３）を補正テーブル係数として生成する。
【０１６６】
（１３）液晶パネル７が表示可能な２５６階調分の階調値Ｉ（ｉ）の中から、ＲＧＢ補正目標値設定器１０３以降で処理する０〜６３階調（図１６参照）の選択方法は、液晶パネル７のＶ−Ｔ特性（図１５参照）をもとに、階調値の変化に伴う出力輝度の変動が小さい領域（例えば図１５のＡやＥの領域）では階調ｉとして採用する階調値Ｉ（ｉ）（サンプリングポイント）を多くとり、階調値の変化に伴う出力輝度の変動が大きい領域（例えば図１５のＣの領域）では階調ｉとして採用する階調値Ｉ（ｉ）（サンプリングポイント）を少なくとるようにする。
【０１６７】
このように、補正テーブル係数生成器９は、液晶パネル７にあったＸＹＺ表色系からＲＧＢ表色系への変換マトリクスを生成することで、変換の際に生じるオーバーフローや変換誤差等のエラーを避け、以降の素特性データの変換を正確にすることができる。また、補正テーブル係数生成器９は、低階調部では液晶パネル７に表示不可能な目標値を修正し、低階調部の目標値から中〜高階調部の目標値への移行がスムーズになる目標値の修正手段としての低階調部目標値修正器１０４を備えている。
【０１６８】
補正テーブル係数生成器９は、液晶パネル７にあった変換マトリクスを生成するために、液晶パネル７の素特性を測定し、個々の液晶パネル７それぞれにおいてＷ最高階調の測定値が、例えば８ビットデータで必ず（２５５，２５５，２５５）に変換されるように変換マトリクスを修正する。
【０１６９】
また、補正テーブル係数生成器９は、色度を正確に調整するために、目標色度（ｘｏ，ｙｏ）を、上記修正した変換マトリクスでＲＧＢ表色系に変換し、ＲＧＢの目標混合比を求める。そして、得られた目標混合比にあわせてＷ最高階調におけるＲＧＢ目標値を計算する。そして、最高階調における目標値と各階調における目標値との比が、最高階調における目標輝度と各階調における目標輝度との比と同じになるように各階調の目標値を設定する。
【０１７０】
このとき、低階調部における目標値が液晶パネル７に表示不可能な値を要求している場合に、補正テーブル係数生成器９は、「最低階調における目標値と素特性の差」を修正パラメータとして目標値から引くことで、目標値を液晶パネル７に表示可能な値に修正する。
【０１７１】
目標値を修正した低階調部から修正しない中〜高階調部への目標値の移行がスムーズにならない場合、暗い映像を表示したときに目標値を修正した階調と修正しない階調の境界においてわずかな入力階調の違いで色味や輝度が大きく変化し、品質の悪い映像になってしまう。
【０１７２】
ここで、修正パラメータは一定値であるため、階調が大きくなるにつれて目標値が修正パラメータから受ける相対的な影響は小さくなる。つまり、低階調部から中〜高階調部へ移行する階調は、修正パラメータの影響が無視できるレベルとなる階調であれば、その境界での差は無視できることになる。このことに基づいて、目標値を修正した低階調部と、修正しない中〜高階調部への移行をスムーズに行う。つまり、最低階調から、修正パラメータが無視できるレベルに至るまでを低階調部として目標値を修正することで、低階調部から中〜高階調部へのスムーズな移行を実現することができる。これにより、低階調部と中〜高階調部の境界における目標値修正による影響が目立たなくすることができる。
【０１７３】
以上により、個々の液晶パネル７の特性に特化した品質の高いγ補正映像を液晶パネル７に表示させることができる。
【０１７４】
本発明に係る補正特性決定装置は、本実施形態の補正テーブル係数生成器９に相当している。この補正特性決定装置による補正特性の決定の対象は、液晶表示装置１２に限らず、一般に三原色信号（ＲＧＢ信号等）からなる映像信号に補正を施し、補正後の信号に基づいて表示手段にカラー映像を表示するものであればよい。表示手段としては、本実施形態の液晶パネル７以外に、ＣＲＴ、プラズマディスプレイパネル、エレクトロルミネッセンスパネル等が考えられる。
【０１７５】
本発明に係る補正特性決定装置は、表示手段の表示における発光状態の測定結果を三刺激値に変換可能な値で示したデータである測定データ（パネル素特性データ）を、変換行列を用いて上記三原色の輝度データに変換するデータ変換手段（変換手段４０１）と、上記データ変換手段による変換結果に基づいて補正特性を決定する補正特性決定手段（ＲＧＢ目標値（最高階調）設定器４０２、ＲＧＢ目標値（６４階調）設定器４０３、低階調部目標値修正器１０４）と、上記変換行列を生成する行列生成手段（変換マトリクス生成器１０１）とを備える。上記行列生成手段は、上記表示手段が各原色の最高階調を表示したときの測定データに基づいて上記変換行列の逆行列の行列要素を生成する行列要素生成手段（行列要素生成手段２０１〜２０４）と、上記表示手段が白の最高階調を表示したときの測定データに基づいて上記行列要素生成手段により生成された行列要素を修正する行列要素修正手段（行列要素修正手段２０５）と、上記修正された行列要素からなる行列の逆行列を生成する逆行列生成手段（逆行列計算手段２０６）とを備えている。
【０１７６】
なお、本実施形態では、補正特性決定手段に低階調部目標値修正器１０４を含めているが、低階調部における修正を必要としない場合には、低階調部目標値修正器１０４を含めなくてもよい。
【０１７７】
補正特性は、映像信号の階調値と、その階調値が表示装置に入力されたときに、表示手段における実際の出力輝度として適切な値（目標出力輝度）との関係として決定される。本実施形態では、映像信号の階調値Ｉ（ｉ）に対応付けられた階調ｉと、目標値（目標出力輝度）ＴＲ（０〜６３），ＴＧ（０〜６３），ＴＢ（０〜６３）との関係として決定されている。
【０１７８】
そして、行列生成手段が表示手段の特性にあった変換行列を生成することで、データ変換手段によるデータ変換を適正化することができる。その結果、データ変換の際のオーバーフローや変換誤差等を抑制することができ、補正特性決定手段による補正特性の決定をより正確にすることができるようになる。
【０１７９】
また、本発明に係る補正特性決定装置は、上記表示手段における表示の色度を設定するために目標となる色度を三刺激値に変換可能な値で示す目標色度データ（目標色度ｘｏ，ｙｏ）を、上記変換行列を用いて変換することで、三原色の出力輝度の混合比（目標混合比ＲＨ，ＧＨ，ＢＨ）を生成する目標混合比生成手段（色度調整器１０２）を備え、上記補正特性決定手段は、上記表示手段が白の最高階調を表示したときの測定データを上記データ変換手段にて変換した結果と、上記目標混合比とに基づいて、上記映像信号における各原色信号の最高階調値に対応する目標出力輝度を決定する最高階調決定手段（ＲＧＢ目標値（最高階調）設定器４０２）を備えることが望ましい。
【０１８０】
このように、表示手段の特性にあった変換行列を用いて目標色度データを変換することで、三原色の輝度データが本来の値からずれることを抑制し、三原色の出力輝度の正確な混合比を生成することができる。この混合比を用いて最高階調決定手段が映像信号における各原色信号の最高階調値に対応する目標出力輝度を決定することで、最高階調を正確な混合比に設定することができる。
【０１８１】
上記最高階調決定手段は、上記表示手段が白の最高階調を表示したときの測定データを上記データ変換手段にて変換した結果における各原色の輝度データの比率と、上記目標混合比とに基づいて、輝度データが最も不足しているものをその原色信号の最高階調値に対応する目標出力輝度とし、この目標出力輝度を基準にして上記目標混合比に基づいて他の原色信号の最高階調値に対応する目標出力輝度を決定することが望ましい。
【０１８２】
上記の構成では、基準となる原色以外の原色の目標出力輝度が変換結果の輝度データ以下になる。したがって、何れの原色においても、表示手段にて実際に表示できない輝度を最高階調値に対応する目標出力輝度として決定してしまう、という不具合が発生しない。したがって、白の最高階調が目標混合比からずれた表示になることを回避することができる。
【０１８３】
上記補正特性決定手段は、上記最高階調決定手段にて決定された各原色信号の最高階調値に対応する目標出力輝度と、上記表示手段に対して設定された最高階調値に対応する目標出力輝度（目標輝度Ｙｏ（６３））と複数の中間階調値それぞれに対応する目標出力輝度（目標輝度Ｙｏ（０〜６２））との比率とに基づいて、各原色信号の上記複数の中間階調値に対応する目標出力輝度を決定する中間階調決定手段（ＲＧＢ目標値（６４階調）設定器４０３）を備えることが望ましい。
【０１８４】
上記の構成では、目標輝度Ｙｏ（０〜６３）に応じた各原色信号の上記複数の中間階調値に対応する目標出力輝度を決定することができる。
【０１８５】
上記表示手段における各原色信号の階調値と出力輝度との関係において、階調値の変化に対する出力輝度の変化が相対的に小さい階調値の領域（図１５のＡやＥの領域）では、階調値の変化に対する出力輝度の変化が相対的に大きい階調値の領域（図１５のＣの領域）より、上記複数の中間階調値として採用する階調値の密度を大きくすることが望ましい。
【０１８６】
上記の構成では、複数の中間階調値として採用する階調値（サンプリングポイント）以外の階調値を補間等により算出する場合に、限られた数のサンプリングポイントで適正な補間を行うことができる。
【０１８７】
上記補正特性決定手段は、上記表示手段が白の最低階調（０階調）を表示したときの測定データ（ＷＹ（０），Ｗｘ（０），Ｗｙ（０））を上記データ変換手段にて変換した結果（Ｒ（０），Ｇ（０），Ｂ（０））に基づいて、上記中間階調決定手段にて決定された各原色信号の上記複数の中間階調値に対応する目標出力輝度を修正する階調修正手段（低階調部目標値修正器１０４）を備えることが望ましい。
【０１８８】
上記の構成では、表示手段における白の最低階調の表示（黒浮き）の特性を考慮して中間階調値に対応する目標出力輝度を修正することで、表示手段で実際に表示できないような目標出力輝度を設定することを回避できるようになる。
【０１８９】
上記階調修正手段は、各原色信号について、上記中間階調決定手段にて決定された白の最低階調に対応する目標出力輝度から、上記表示手段が白の最低階調を表示したときの測定データを上記データ変換手段にて変換した結果を引くことでその原色信号の修正パラメータＤＲ，ＤＧ，ＤＢとするとともに、上記中間階調決定手段にて決定された各原色信号の上記複数の中間階調値に対応する目標出力輝度のうち少なくとも上記表示手段に表示可能な輝度に満たない輝度を目標出力輝度としている階調に対応する目標出力輝度から、その原色信号の修正パラメータを引くことで修正を行うことが望ましい。
【０１９０】
上記の構成では、白の最低階調に対応する目標出力輝度を、表示手段で実際に表示できる最低の出力輝度（図１０のＹｍｉｎに相当）に合わせることができる。表示手段で実際に表示できる低階調領域を有効に利用しつつ、実際に表示できないような目標出力輝度を設定することを回避できるようになる。
【０１９１】
上記階調修正手段は、上記複数の中間階調値のうち、上記修正を行うべき階調値の上限として設定された閾値（低階調部処理用閾値ＴＨ）未満の中間階調値において上記修正を行うことがさらに望ましい。
【０１９２】
上記の構成では、閾値を適切に設定することにより、目標出力輝度を修正する領域から修正しない領域への移行をスムーズにすることができ、表示手段で暗い映像を表示したときにわずかな階調の違いで色味や輝度が大きく変化することを抑えることができる。
【０１９３】
本発明に係る補正特性決定装置は、上記目標出力輝度と、上記表示手段が白の最高階調値および上記複数の中間階調値を表示したときの測定データを上記データ変換手段にて変換した結果とに基づいて、各原色信号の最高階調値および上記複数の中間階調値に対応する補正後の階調値を決定する階調値変換手段（補正テーブル係数生成部９ｂ）を備えることが望ましい。本実施形態では、映像信号の階調値Ｉ（ｉ）と対応付けられた階調ｉに対応する補正後の階調値（補正値ＨＲ（ｉ））が決定されている。
【０１９４】
上記の構成では、映像信号の階調値と、その階調値に対応する補正後の階調値との対応関係を決定することができる。この対応関係を表示装置に提供することにより、表示装置にて容易に補正を行うことができるようになる。
【０１９５】
なお、上記階調修正手段は、他の補正特性決定装置にも用いることができる。すなわち、一般に、映像信号に補正を施し、補正後の信号に基づいて表示手段に映像を表示する表示装置における補正特性を決定する補正特性決定装置において上記階調修正手段を利用することができる。
【０１９６】
このとき、階調修正手段は、目標値曲線における映像信号の最低階調値（本実施形態では０階調）に対応する最低目標出力輝度（本実施形態ではＴＲ（０），ＴＧ（０），ＴＢ（０））から、表示手段が最低階調を表示したときの実際の輝度の値（本実施形態ではＲ（０），Ｇ（０），Ｂ（０））を引くことで修正パラメータを設定するとともに、目標値曲線における目標出力輝度のうち少なくとも最低目標出力輝度未満の目標出力輝度から、上記修正パラメータを引くことで目標値曲線を修正する機能を有する。
【０１９７】
目標値曲線は、補正前の映像信号の階調値と、その階調値に対して表示手段にて表示すべき目標出力輝度との対応関係を表すものとして目標値曲線設定手段（本実施形態ではＲＧＢ補正目標値設定器１０３）にて設定される。
【０１９８】
そして、補正特性決定装置は階調値変換手段（本実施形態では補正テーブル係数生成部９ｂ）を備え、階調修正手段にて修正された目標値曲線に基づいて、階調値変換手段が映像信号における補正前の階調値と補正後の階調値との関係を決定するようになっておればよい。
【０１９９】
７．補足
図２に示した液晶表示装置１２は、信号発生器１から出力させた信号、又はγ補正装置１１から出力された信号を選択して液晶駆動回路６に出力するセレクタ２を備えていた。
【０２００】
本発明の表示装置は、図１７に示す液晶表示装置１２’のように、セレクタ２を備えていない構成であってもよい。この液晶表示装置１２’において、液晶パネル７の素特性を測定する際には、図２の構成において信号発生器１から出力させたＲＧＢ各最高階調、白（Ｗ）最高階調、およびＷの他の階調（０〜６２階調）の各信号を、映像信号としてＲＧＢ非線形変換器３〜５に入力するとともに、ＲＧＢ非線形変換器３〜５での変換を行わずに上記各信号がそのまま液晶駆動回路６に入力されるようにすればよい。
【０２０１】
したがって、本発明の表示装置としては、三原色信号（ＲＧＢ信号等）からなる映像信号に補正を施し、補正後の信号に基づいて表示手段（液晶パネル７）にカラー映像を表示する表示装置であり、上述した補正特性決定装置（補正テーブル係数生成器９）にて決定される補正後の各階調値（補正値ＨＲ（ｉ））を記憶するための記憶手段（補正テーブル設定制御装置１０）と、この記憶手段に記憶された補正後の階調値に基づいて、上記映像信号を上記補正後の信号に変換する変換手段（ＲＧＢ非線形変換器３〜５）とを備えておればよい。
【０２０２】
この表示装置では、上記補正特性決定装置によって補正特性を適正に決定することができるため、高品位の表示を実現することができる。
【０２０３】
また、この表示装置では、変換手段が、上記映像信号に応じて記憶手段に記憶された補正後の階調値を補間することにより上記補正後の信号を生成するようになっている。
【０２０４】
この構成では、図１６の階調ｉとして採用する階調値Ｉ（ｉ）以外の階調値を補間により算出することができる。そのため、上記階調ｉとして採用する階調値Ｉ（ｉ）の数を減らしつつも高品位の表示を維持することができるようになり、記憶手段の容量、つまりメモリ１０ａやレジスタ１０ｂの容量を削減することが可能になる。
【０２０５】
なお、液晶表示装置１２や液晶表示装置１２’では、図１８に示すように、低階調部処理用閾値ＴＨ以上の階調値において、例えば、目標輝度特性データＹｏに対する、液晶パネル７での実際の出力輝度のばらつきが±５％以内（図１８中破線で挟まれた範囲）に抑えることも可能である。このように、本発明の表示装置では、映像信号として中間階調値が入力された場合に、その中間階調値がある一定の値（低階調部処理用閾値ＴＨ）以上のとき、目標輝度特性データＹｏに対する、液晶パネル７での実際の出力輝度のばらつきが±５％以内とすることができる。
【０２０６】
また、低階調部処理用閾値ＴＨは、液晶表示装置１２に最低階調の信号が入力された場合における液晶パネル７の出力輝度の１０倍（さらに望ましくは１００倍）以上の輝度を出力できるような階調に設定することが望ましい。つまり、図１８において、Ｙｔｈ≧１０×Ｙｍｉｎ（さらに望ましくはＹｔｈ≧１００×Ｙｍｉｎ）を満たすことが望ましい。
【０２０７】
【発明の効果】
本発明に係る補正特性決定装置は、表示手段の表示における発光状態の測定結果を三刺激値に変換可能な値で示したデータである測定データを、変換行列を用いて三原色の輝度データに変換するデータ変換手段と、変換結果に基づいて補正特性を決定する補正特性決定手段と、変換行列を生成する行列生成手段とを備え、行列生成手段は、変換行列の逆行列の行列要素を生成する行列要素生成手段と、行列要素生成手段により生成された行列要素を修正する行列要素修正手段と、修正された行列要素からなる行列の逆行列を生成する逆行列生成手段とを備える構成である。
【０２０８】
上記の構成では、行列生成手段が表示手段の特性にあった変換行列を生成することで、データ変換手段によるデータ変換を適正化することができる。その結果、データ変換の際のオーバーフローや変換誤差等を抑制することができ、補正特性決定手段による補正特性の決定をより正確にすることができるようになる。
【０２０９】
本発明に係る補正特性決定装置は、上記補正特性決定装置において、目標色度データを変換行列を用いて変換することで、三原色の出力輝度の混合比を生成する目標混合比生成手段を備え、補正特性決定手段は目標混合比に基づいて最高階調値に対応する目標出力輝度を決定する最高階調決定手段を備えることが望ましい。
【０２１０】
上記の構成では、三原色の出力輝度の正確な混合比を生成することができ、この混合比を用いて最高階調値に対応する目標出力輝度を決定することで、最高階調を正確な混合比に設定することができる。
【０２１１】
本発明に係る補正特性決定装置は、上記最高階調決定手段を備える補正特性決定装置において、上記最高階調決定手段は、輝度データが最も不足しているものをその原色信号の最高階調値に対応する目標出力輝度とし、この目標出力輝度を基準にして目標混合比に基づいて他の原色信号の最高階調値に対応する目標出力輝度を決定することが望ましい。
【０２１２】
上記の構成では、白の最高階調が目標混合比からずれた表示になることを回避することができる。
【０２１３】
本発明に係る補正特性決定装置は、上記最高階調決定手段を備える補正特性決定装置において、上記補正特性決定手段は、最高階調値に対応する目標出力輝度と、表示手段に対して設定された最高階調値に対応する目標出力輝度と中間階調値に対応する目標出力輝度との比率とに基づいて、中間階調値に対応する目標出力輝度を決定する中間階調決定手段を備えることが望ましい。
【０２１４】
上記の構成では、表示手段に対して設定された上記比率に応じた目標出力輝度を設定することができる。
【０２１５】
本発明に係る補正特性決定装置は、上記中間階調決定手段を備える補正特性決定装置において、階調値の変化に対する出力輝度の変化が相対的に小さい階調値の領域では、階調値の変化に対する出力輝度の変化が相対的に大きい階調値の領域より、上記中間階調値として採用する階調値の密度を大きくすることが望ましい。
【０２１６】
上記の構成では、上記中間階調値として採用する階調値（サンプリングポイント）以外の階調値を補間等により算出する場合に、限られた数のサンプリングポイントで適正な補間を行うことができる。
【０２１７】
本発明に係る補正特性決定装置は、上記中間階調決定手段を備える補正特性決定装置において、補正特性決定手段は、中間階調値に対応する目標出力輝度を修正する階調修正手段を備えることが望ましい。
【０２１８】
上記の構成では、表示手段における白の最低階調の表示（黒浮き）の特性を考慮して中間階調値に対応する目標出力輝度を修正することで、表示手段で実際に表示できないような目標出力輝度を設定することを回避できるようになる。
【０２１９】
本発明に係る補正特性決定装置は、上記階調修正手段を備える補正特性決定装置において、中間階調値に対応する目標出力輝度のうち少なくとも表示手段に表示可能な輝度に満たない輝度を目標出力輝度としている階調に対応する目標出力輝度から、修正パラメータを引くことで修正を行うことが望ましい。
【０２２０】
上記の構成では、白の最低階調に対応する目標出力輝度を、表示手段で実際に表示できる最低の出力輝度に合わせることができる。表示手段で実際に表示できる低階調領域を有効に利用しつつ、実際に表示できないような目標出力輝度を設定することを回避できるようになる。
【０２２１】
本発明に係る補正特性決定装置は、上記修正パラメータを引くことで修正を行う補正特性決定装置において、階調修正手段は、中間階調値のうち、修正を行うべき階調値の上限として設定された閾値未満の中間階調値において上記修正を行うことが望ましい。
【０２２２】
上記の構成では、閾値を適切に設定することにより、目標出力輝度を修正する領域から修正しない領域への移行をスムーズにすることができ、表示手段で暗い映像を表示したときにわずかな階調の違いで色味や輝度が大きく変化することを抑えることができる。
【０２２３】
本発明に係る補正特性決定装置は、上記中間階調決定手段を備える補正特性決定装置において、決定した最高階調値および中間階調値に対応する補正後の階調値を決定する階調値変換手段を備えることが望ましい。
【０２２４】
上記の構成では、映像信号の階調値と、その階調値に対応する補正後の階調値との対応関係を決定することができる。この対応関係を表示装置に提供することにより、表示装置にて容易に補正を行うことができるようになる。
【０２２５】
なお、本発明に係る上記各補正特性決定装置は、それぞれ補正特性決定方法としても捉えることができる。
【０２２６】
また、本発明に係る表示装置は、三原色信号からなる映像信号に補正を施し、補正後の信号に基づいて表示手段にカラー映像を表示する表示装置であって、上記各補正特性決定方法によって補正特性が決定されているものである。上記の表示装置では、上記各補正特性決定方法によって補正特性を適正に決定することができるため、高品位の表示を実現することができる。
【０２２７】
また、本発明に係る表示装置は、階調値変換手段を備える補正特性決定装置にて決定される補正後の各階調値を記憶するための記憶手段と、記憶手段に記憶された補正後の階調値に基づいて、映像信号を補正後の信号に変換する変換手段とを備える構成である。
【０２２８】
上記の表示装置では、上記補正特性決定装置によって補正特性を適正に決定することができるため、高品位の表示を実現することができる。
【０２２９】
本発明に係る表示装置は、上記の表示装置において、変換手段は、映像信号に応じて記憶手段に記憶された補正後の階調値を補間することにより補正後の信号を生成することが望ましい。
【０２３０】
上記の構成では、上記複数の中間階調値として採用する階調値以外の階調値を補間により算出することができる。そのため、上記複数の中間階調値として採用する階調値の数を減らしつつも高品位の表示を維持することができるようになり、記憶手段の容量を削減することが可能になる。
【０２３１】
本発明に係る補正特性決定装置は、補正前の映像信号の階調値と、その階調値に対して上記表示手段にて表示すべき目標出力輝度との対応関係を表す目標値曲線を設定する目標値曲線設定手段と、目標値曲線における映像信号の最低階調値に対応する最低目標出力輝度から、表示手段が最低階調を表示したときの実際の輝度の値を引くことで修正パラメータを設定するとともに、目標値曲線における目標出力輝度のうち少なくとも最低目標出力輝度未満の目標出力輝度から、修正パラメータを引くことで目標値曲線を修正する階調修正手段と、階調修正手段にて修正された目標値曲線に基づいて、映像信号における補正前の階調値と補正後の階調値との関係を決定する階調値変換手段とを備える構成である。
【０２３２】
上記の構成では、表示手段で実際に表示できる低階調領域を有効に利用しつつ、実際に表示できないような目標出力輝度を設定することを回避できるようになる。
【０２３３】
本発明に係る補正特性決定装置は、上記の補正特性決定装置において、階調修正手段は、上記修正を行うべき階調値の上限として設定された閾値未満の階調値において修正を行うことが望ましい。
【０２３４】
上記の構成では、閾値を適切に設定することにより、目標出力輝度を修正する領域から修正しない領域への移行をスムーズにすることができ、表示手段で暗い映像を表示したときにわずかな階調の違いで色味や輝度が大きく変化することを抑えることができる。
【０２３５】
また、本発明に係る補正特性決定方法は、補正前の映像信号の階調値と、その階調値に対して表示手段にて表示すべき目標出力輝度との対応関係を表す目標値曲線を設定する目標値曲線設定処理と、目標値曲線における映像信号の最低階調値に対応する最低目標出力輝度から、表示手段が最低階調を表示したときの実際の輝度の値を引くことで修正パラメータを設定するとともに、目標値曲線における目標出力輝度のうち少なくとも最低目標出力輝度未満の目標出力輝度から、修正パラメータを引くことで目標値曲線を修正する階調修正処理と、階調修正処理にて修正された目標値曲線に基づいて、映像信号における補正前の階調値と補正後の階調値との関係を決定する階調値変換処理とを含む方法である。
【０２３６】
本発明に係る補正特性決定方法は、上記の補正特性決定方法において、階調修正処理は、上記修正を行うべき階調値の上限として設定された閾値未満の階調値において修正を行うことが望ましい。
【０２３７】
さらに、本発明に係る表示装置は、映像信号に補正を施し、補正後の信号に基づいて表示手段に映像を表示する表示装置であって、上記の補正特性決定方法によって補正特性が決定されている構成である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る補正テーブル係数生成器の目標値設定部の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の一形態に係るγ補正装置を備えた液晶表示装置、およびγ補正装置の補正テーブルを設定するための周辺装置（信号発生器、輝度・色度計、補正テーブル係数生成器）を示すブロック図である。
【図３】図２の補正テーブル係数生成器における処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】図１の目標値設定部に含まれる変換マトリクス生成器の構成を示すブロック図である。
【図５】図１の目標値設定部に含まれる色度調整器の構成を示すブロック図である。
【図６】図１の目標値設定部に含まれるＲＧＢ補正目標値設定器の構成を示すブロック図である。
【図７】図６のＲＧＢ補正目標値設定器に含まれるＲＧＢ目標値（最高階調）設定器の構成を示すブロック図である。
【図８】図６のＲＧＢ補正目標値設定器に含まれるＲＧＢ目標値（６４階調）設定器の構成を示すブロック図である。
【図９】図１の目標値設定部に含まれる低階調部目標値修正器の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】（ａ）はパネル素特性と目標値曲線との関係を示すグラフ、（ｂ）は目標値曲線の修正の一例を示すグラフ、（ｃ）は目標値曲線の修正の他の例を示すグラフである。
【図１１】図１の目標値設定部に含まれる低階調部目標値修正器の構成を示すブロック図である。
【図１２】補正テーブル係数生成部により補正テーブル係数を生成する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】図１２の処理の内容を説明するためのグラフである。
【図１４】図２に示した液晶表示装置の補正テーブル設定制御装置およびＲ非線形変換器の構成を示すブロック図である。
【図１５】液晶パネルのＶ−Ｔ特性を示すグラフである。
【図１６】階調と階調値と目標輝度との関係を示す図表である。
【図１７】本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】図１７の液晶表示装置における実際の出力輝度の分布範囲を示すグラフである。
【符号の説明】
３      Ｒ非線形変換器（変換手段）
４      Ｇ非線形変換器（変換手段）
５      Ｂ非線形変換器（変換手段）
７      液晶パネル（表示手段）
９      補正テーブル係数生成器
９ａ    目標値設定部
９ｂ    補正テーブル係数生成部（階調値変換手段）
１０      補正テーブル設定制御装置（記憶手段）
１２      液晶表示装置（表示装置）
１０１      変換マトリクス生成器（行列生成手段）
１０２      色度調整器（目標混合比生成手段）
１０３      ＲＧＢ補正目標値設定器（目標値曲線設定手段）
１０４      低階調部目標値修正器（補正特性決定手段、階調修正手段）
２０１〜２０４      行列要素生成手段
２０５      行列要素修正手段
２０６      逆行列計算手段（逆行列生成手段）
４０１      変換手段（データ変換手段）
４０２      ＲＧＢ目標値（最高階調）設定器（補正特性決定手段、最高階調決定手段）
４０３      ＲＧＢ目標値（６４階調）設定器（補正特性決定手段、中間階調決定手段）
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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