(57)【要約】【課題】立ち上げ時からホワイトバランスを保つことができ、良好なカラー画像を表示する。【解決手段】ＲＧＢの各画像信号は、ガンマカーブ処理回路（ガンマ補正部）１４に入力され、ホワイトバランスが調整されるべく、ガンマ補正がなされる。その後、ガンマ補正されたＲＧＢの各画像信号は、液晶パネル１１を駆動する液晶パネルコントロール回路１５に入力され、この信号に基づいて、液晶パネル（表示部）１１は駆動される。マイコン１６は、この画像表示装置１０における構成要素であるバックライトの電源がオンされてからの経過時間に応じて、メモリ１７が記憶する複数のガンマカーブのデータを用いて、現在において適用すべきガンマカーブを作成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示するカラー画像におけるホワイトバランス調整が、各色毎の画像信号に対するガンマ補正によって行われる画像表示装置であって、
前記画像表示装置の構成要素の電源オン時からの経過時間に応じた、前記各色毎の画像信号に対するガンマ補正において用いられるデータを記憶する記憶部と、
前記データより、前記経過時間に応じた各色毎の画像信号に対するガンマ補正に用いるガンマカーブを設定する制御部と、
前記ガンマカーブを用いて、前記各色毎の画像信号に対してガンマ補正を行うガンマ補正部と、
前記ガンマ補正後の画像信号により前記カラー画像を表示する表示部と、
を具備することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記表示部には、液晶パネルが用いられることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記構成要素は、前記液晶パネルにおいて用いられるバックライトであることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
表示するカラー画像におけるホワイトバランス調整を、各色毎の画像信号に対するガンマ補正によって行う画像表示方法であって、
画像表示装置の構成要素の電源オン時からの経過時間に応じた前記各色毎の画像信号に対するガンマ補正において用いられるデータから、前記経過時間に応じた各色毎の画像信号に対するガンマ補正に用いるガンマカーブを設定する、ガンマカーブ設定工程と、
前記ガンマカーブを用いて、前記各色毎の画像信号に対するガンマ補正を行うガンマ補正工程と、
前記ガンマ補正後の画像信号により前記カラー画像を表示する表示工程と、
を具備することを特徴とする画像表示方法。
【請求項５】
前記カラー画像を表示する表示部には、液晶パネルが用いられることを特徴とする請求項４に記載の画像表示方法。
【請求項６】
前記構成要素は、前記液晶パネルにおいて用いられるバックライトであることを特徴とする請求項５に記載の画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー画像を表示し、自動的にホワイトバランス調整が行われる画像表示装置、及び画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイに代表されるカラー方式の画像表示装置においては、ホワイトバランスの調整が重要である。ホワイトバランスにおいては、例えば、入力されたＲＧＢ信号をそのままディスプレイに出力せず、特に白色が適切に表現されるように、ＲＧＢ信号の各々を補正（ガンマ補正）してから出力する。ここで、例えば、液晶ディスプレイの場合、このホワイトバランスは色温度が１２０００Ｋの黒体に合わせて調整される。これによって、人間の眼に適正に映るカラー画像を表示することができる。ガンマ補正においては、ＲＧＢの各色毎の入力レベルに応じて出力輝度が決定され、この関係（ガンマカーブ）は一般には直線的関係からずれた特性を示す。ガンマカーブの一例を図９に示す。この図において、実線、破線、点線がそれぞれＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の画像信号に対するガンマカーブである。入力された画像信号をこのガンマカーブに従って変換することで、白色を適切に表示することができ、良好なカラー画像を表示することができる。
【０００３】
ホワイトバランスの調整方法については、実際にガンマカーブの特性を決定する作業が最も重要であり、手間のかかる作業である。このため、例えば特許文献１には、液晶表示装置内部でテストパターンを発生させ、このテストパターンの画像を調整作業者が目視で確認し、ガンマカーブを特定するパラメータ（補正係数）を設定する調整方法が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、色度が目標の値になるまで調整作業者に補正係数を入力させ、色度が目標の値になった際の補正係数を用いてガンマテーブルを作成し、このガンマテーブルを用いてガンマ補正を行う調整方法が記載されている。
【０００５】
これらにより、白色が適正に表示され、良好なカラー画像を表示させることができた。
【特許文献１】特開平１０−１３３１６３号公報
【特許文献２】特開２００６−３２５０１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、例えば画像表示装置の特性は様々な要因により、時間的に変動することがある。例えば、液晶ディスプレイにおいては、液晶自身は発光せず、バックライトからの光を液晶で変調してカラー画像が形成される。この際に、バックライトの特性は時間的には一定ではなく、特に立ち上げ後の一定期間は発する光の輝度、色度等は変動する。
【０００７】
従って、ホワイトバランスを立ち上げ時から最適に保つことは困難であった。
【０００８】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決できるテレビジョンシステ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】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明の画像表示装置は、表示するカラー画像におけるホワイトバランス調整が、各色毎の画像信号に対するガンマ補正によって行われる画像表示装置であって、前記画像表示装置の構成要素の電源オン時からの経過時間に応じた、前記各色毎の画像信号に対するガンマ補正において用いられるデータを記憶する記憶部と、前記データより、前記経過時間に応じた各色毎の画像信号に対するガンマ補正に用いるガンマカーブを設定する制御部と、前記ガンマカーブを用いて、前記各色毎の画像信号に対してガンマ補正を行うガンマ補正部と、前記ガンマ補正後の画像信号により前記カラー画像を表示する表示部と、を具備することを特徴とする。
本発明の画像表示装置において、前記表示部には、液晶パネルが用いられることを特徴とする。
本発明の画像表示装置において、前記構成要素は、前記液晶パネルにおいて用いられるバックライトであることを特徴とする。
本発明の画像表示方法は、表示するカラー画像におけるホワイトバランス調整を、各色毎の画像信号に対するガンマ補正によって行う画像表示方法であって、画像表示装置の構成要素の電源オン時からの経過時間に応じた前記各色毎の画像信号に対するガンマ補正において用いられるデータから、前記経過時間に応じた各色毎の画像信号に対するガンマ補正に用いるガンマカーブを設定する、ガンマカーブ設定工程と、前記ガンマカーブを用いて、前記各色毎の画像信号に対するガンマ補正を行うガンマ補正工程と、前記ガンマ補正後の画像信号により前記カラー画像を表示する表示工程と、を具備することを特徴とする。
本発明の画像表示方法において、前記カラー画像を表示する表示部には、液晶パネルが用いられることを特徴とする。
本発明の画像表示方法において、前記構成要素は、前記液晶パネルにおいて用いられるバックライトであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の画像表示装置及び画像表示方法によれば、立ち上げ時からホワイトバランスを保つことができ、良好なカラー画像を表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態となる画像表示装置は、液晶表示装置（ディスプレイ）である。この液晶表示装置においては、ＲＧＢの各色毎の映像信号が用いられ、これを出力することによってカラー画像を表示する。
【００１２】
図１は、この画像表示装置の構成を示す図である。この画像表示装置１０においては、ＴＶチューナからの出力信号、ビデオ信号、ＹＰＢＰＲ信号（ＨＤＴＶ信号）が入力され、液晶パネル１１にカラー画像として表示される。入力された信号は、入力切替回路１２に入力され、選択されて出力される。この信号は、画像変換回路１３に入力され、ｙｃ分離処理（輝度信号と色信号の分離）、色空間変換処理、インターレース／プログレッシブ間の変換処理、シャープネス、カラー、コントラスト、ブライトネス、ティント等の画像処理が行われ、ＲＧＢ毎の画像信号が作成される。
【００１３】
ＲＧＢの各画像信号は、ガンマカーブ処理回路（ガンマ補正部）１４に入力され、ホワイトバランスが調整されるべく、ガンマ補正がなされる。その後、ガンマ補正されたＲＧＢの各画像信号は、液晶パネル１１を駆動する液晶パネルコントロール回路１５に入力され、この信号に基づいて、液晶パネル（表示部）１１は駆動される。従って、このＲＧＢ毎の画像信号に基づいたカラー画像が表示される。液晶パネル１１は、バックライト（図示せず）からの光を液晶を用いてこの信号で変調して表示する。
【００１４】
ここで、マイコン（制御部）１６は、以上の構成における各部を制御する。特に、ガンマカーブ処理回路１４において用いられるガンマカーブを適切に設定する。このため、メモリ（記憶部）１７は各色毎のガンマ補正において用いられるデータを複数記憶しており、マイコン１６はそのデータから、ガンマカーブ処理回路１４に適用するガンマカーブを設定する。メモリ１７は、電源がオフ時にもガンマカーブのデータを記憶している必要があるため、不揮発性メモリ、例えばフラッシュメモリや、ハードディスク等で構成される。
【００１５】
以下では、この画像表示装置１０において用いられる画像表示方法、特にホワイトバランスの調整方法について説明する。まず、比較のために従来の画像表示方法におけるホワイトバランスの調整方法について説明する。
【００１６】
図２は、従来の画像表示装置においてバックライトの輝度が変動した場合のホワイトバランス（白と認識されるべき点の色度）の変化を示す図であり、横軸は色度ｘ、縦軸は色度ｙを示す。ここで、輝度が高くなるにつれて図中の破線矢印の方向で各点は変動する。図中の破線は黒体の温度が変動した際のホワイトバランスの軌跡を示し、点線は黒体における等温線と、黒体からの等偏差線を示し、黒体温度（色温度）と色度の偏差が図中に記載してある。この結果から、バックライトの輝度が変動するにつれて、ホワイトバランスが大きく崩れる、すなわち、カラー画像における色彩が変動することがわかる。
【００１７】
図３は、図２のデータと同様の画像表示装置の特性における６点においてホワイトバランスを調整した場合に、バックライトの輝度が変動した場合のホワイトバランスの変化を図２と同様に示した図である。ここで、バックライトの輝度を変動させることは、バックライトの電力を制御することにより行っている。ホワイトバランスの調整とは、６点の輝度において、１２０００Ｋの黒体に合わせるべくガンマ補正を施したことを意味する。未調整の場合（図２）と比べると、全体的に変動が少なくなっており、特に調整が施された点付近においては変動が小さくなっている。なお、調整点数を６点よりも多くすれば、更にこの変動を小さくすることが可能であることは明らかである。
【００１８】
一方、一般にバックライトにおいては、電力を変えることにより輝度が変動すること以外にも、電源が投入されてから一定期間の間はその特性は一定とはならない。図４は、冷陰極管ＣＣＦＬ（Ｃｏｌｄ  Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ）をバックライトに用いた場合に、電源が投入されてからのバックライトの輝度の経過時間依存性を測定した結果である。同様に、色度ｘ、ｙを測定した結果が図５である。輝度、色度共に安定するまでには相当の時間を要する。また、輝度は５分程度で安定するのに対し、特に色度は３０分程度でもまだ安定していない。
【００１９】
図６は、図３に示した通り輝度の６点においてホワイトバランス調整を行った場合に、電源投入後の一定期間の間のホワイトバランスの変化を図２、３と同様に示した図である。図中の破線矢印は時間の経過に対応する。ここで、ホワイトバランスは、一定期間経過後に特性が安定した状態で調整されているため、一定期間経過後にはホワイトバランスがとれており、その状態でバックライトの輝度を変動させても、図６における色温度が１２０００Ｋ付近で一定の特性を示す。すなわち、バックライトが電源オンされてから一定期間の間はバックライトの特性が安定しないため、ホワイトバランスにもずれが生じており、電源オン後一定期間経過して特性が安定した後には所望のホワイトバランスとなる。この一定期間の間のバックライトの特性は、図４、５に示されるように、一定期間経過後の安定した特性とは異なる。このため、図３の場合のように単純にホワイトバランスの調整点数を増やすことによっては対処ができない。
【００２０】
従って、従来の画像表示方法においては、バックライトの特性が安定するまでの期間は、良好なカラー画像を得ることが困難である。
【００２１】
ここで、この画像表示装置１０において用いられる画像表示方法においては、マイコン１６は、この画像表示装置１０における構成要素であるバックライトの電源がオンされてからの経過時間に応じて、メモリ１７が記憶する複数のガンマカーブのデータを用いて、現在において適用すべきガンマカーブを作成する。すなわち、図６に示す液晶パネルにおけるホワイトバランスのずれをキャンセルする特性のガンマカーブを選択又は作成するガンマカーブ設定工程を行う。
【００２２】
実際に、図６に示す特性をキャンセルために用いられるガンマカーブを図７（ａ）〜（ｃ）に示す。ここで、図７（ａ）はＲ成分、（ｂ）はＧ成分、（ｃ）はＢ成分の画像信号に対するガンマカーブであり、各特性において、実線が電源オン直後、破線が１０分後、一点鎖線が２０分後、点線が３０分後にそれぞれ用いるガンマカーブである。これらのデータはメモリ１７が記憶するが、その態様は任意であり、これらの特性を表現するパラメータとして記憶していてもよい。この特性においては、ガンマカーブはＲＧＢの各画像信号毎、及びバックアップ電源オンからの経過時間毎に設定される。また、以上の特性において、入力レベルを２４に固定した場合に、ＲＧＢの各画像信号の出力輝度の経過時間依存性を示したのが図８（ａ）〜（ｃ）である。経過時間に応じた変化は、Ｒ成分（ａ）とＢ成分（ｃ）においては、同じ入力レベルに対しては出力輝度が大きくなる方向に変化するのに対して、Ｇ成分（ｂ）においては、逆に出力輝度が小さくなる方向に変化する。このように、ガンマカーブは、ＲＧＢの各色毎、及び経過時間毎に設定される。
【００２３】
この場合、マイコン１６は、記憶されたガンマカーブにおける経過時間に応じて、ガンマカーブ処理回路１４において用いられるガンマカーブを設定する。前記のガンマカーブのデータを用いる場合には、０分、１０分、２０分、３０分経過時にガンマカーブのデータを図７に示したデータに切り替えればよい。また、例えば１０分間隔のガンマカーブのデータをメモリ１７が記憶するが、ガンマカーブ処理回路１４において用いるガンマカーブのデータは、１分ごとに設定することもできる。この場合、０〜１０分後（１分後、２分後、３分後等）におけるガンマカーブのデータは、０分後のデータと１０分後のデータとからマイコン１６が内挿して算出して作成し、ガンマカーブ処理回路１４に出力することもできる。
【００２４】
その後、ガンマカーブ処理回路１４は、ＲＧＢの各画像信号に対して、このＲＧＢ毎のガンマカーブを適用してガンマ補正を行う（ガンマ補正工程）。この補正後のＲＧＢ画像信号は液晶パネル１１を駆動する液晶パネルコントロール回路１５に入力され、液晶パネル１１はこれを出力としてカラー画像を表示する（表示工程）。このカラー画像においては、電源オン直後にバックライトの特性が安定しない場合においても、適正なホワイトバランスが保たれている。
従って、良好なカラー画像を得ることができる。
【００２５】
なお、図７において示したガンマカーブは、０分後、１０分後、２０分後、３０分後のものであるが、実際にはこれを例えば１分間隔としたデータを記憶し、その中から経過時間に応じたデータを選択することができる。これにより、更に精度が高いホワイトバランス調整ができる。ただし、この間隔が短い場合には、メモリ１７が記憶すべきデータが多くなるため、メモリ１７として大容量のメモリが必要になる。従って、メモリ１７の容量に応じた適切な時間間隔のガンマデータを記憶させればよい。
【００２６】
また、ガンマカーブのデータ間隔は等間隔である必要はなく、経過時間に対する変動率の大きな箇所では間隔を短くし、変動率の小さな箇所では間隔を長くすることができる。これによって、メモリ１７が記憶するデータの量を少なくし、かつ精度の高いホワイトバランス調整ができる。また、変動率が大きい場合でも、この変動が直線的なものであれば、前記の内挿によって適正なガンマカーブを精度良く算出することが可能であるため、間隔を長くしてメモリ１７の容量や記憶領域を節約することができる。
【００２７】
各経過時間毎のガンマカーブのデータは、任意の方法によってメモリ１７に記憶させることができる。例えば、バックライトの電源オン時からの色度の変動を利用者が色度系を用いて測定し、この場合にホワイトバランスを保つために必要なガンマカーブのデータを利用者が作成し、これをキーボード等を用いて画像表示装置１０に入力させ、マイコン１６がこれをメモリ１７に記憶させてもよい。
【００２８】
また、バックライトの電源オン時からの色度の変動のデータを利用者が前記と同様に画像表示装置１０に入力し、このデータを用いて自動的にマイコン１６がホワイトバランスを保つために必要なガンマカーブのデータを算出し、メモリ１７に記憶させることもできる。
【００２９】
また、バックライトの電源オン時からの色度の変動の特性が予めわかっている場合には、このガンマカーブのデータは、予めメモリ１７が記憶している設定とすることもできる。この場合、メモリ１７をＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）としてもよい。
【００３０】
以上のようにして、マイコン１６は、メモリ１７を参照することにより、バックライトの電源がオンされた直後においても、適切なホワイトバランス調整をガンマカーブ処理回路１４に行わせることができる。
【００３１】
従って、この画像表示装置１０、及び画像表示方法においては、バックライトが電源オンされた直後から、ホワイトバランスが適正に調整され、良好なカラー画像を表示することができる。
【００３２】
なお、上記の例においては、画像表示装置が液晶ディスプレイである場合について記載したが、これに限られるものではなく、電源オンからカラー画像における特性が安定するまでに一定時間を要する画像表示装置においては、同様に本発明を適用することが可能である。また、上記の例においては、この一定期間内にバックライトの特性が安定しない場合につき記載したが、その他の構成要素の特性が安定しないためにカラー画像の特性が安定しない場合にも適用できる。例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）においては、ＣＲＴ管自身の特性が安定しない場合があり、その場合にも同様に適用できる。カラー画像の特性に影響を与える構成要素の特性が電源オン直後に安定しない場合には、この構成要素の電源オン時からの経過時間に応じ、前記と同様の処理を行わせることができる。
【００３３】
また、ガンマ補正はＲＧＢの三色の信号につき行う例について記載したが、他の表色系、例えばＣＭＹ等を用いた場合にも同様である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態である画像表示装置の構成を示す図である。
【図２】ホワイトバランス調整が適切に施されていない場合に輝度が変動した場合の、白色と認識されるべき点の色度の変動を示す図である。
【図３】ホワイトバランス調整が輝度の６点において施された場合に輝度が変動した場合の、白色と認識されるべき点の色度の変動を示す図である。
【図４】バックライトの電源オン時からの液晶パネルにおける輝度の変動を示す図である。
【図５】バックライトの電源オン時からの液晶パネルにおける色度の変動を示す図である。
【図６】バックライトの電源オン時からのホワイトバランスの変動を示す図である。
【図７】バックライトの電源がオンされてからの経過時間に応じたガンマカーブの一例である。
【図８】ガンマカーブにおいて、入力レベルを固定したときの出力電圧の経過時間依存性を示す図である。
【図９】ホワイトバランスを保つためにガンマ補正に用いられるガンマカーブの一例である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  画像表示装置
１１  液晶パネル（表示部）
１２  入力切替回路
１３  画像変換回路
１４  ガンマカーブ処理回路（ガンマ補正部）
１５  液晶パネルコントロール回路
１６  マイコン（制御部）
１７  メモリ（記憶部）
【図１】
2009081647.tif 000003
【図４】
2009081647.tif 000004
【図５】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
2009081647.tif 000009
【図８】
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【図９】
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