JP2008287179A - 表示装置、表示制御装置及び表示装置調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】信号輝度領域にわたり安定したホワイトバランスを実現するとともに、ＲＧＢ階調特性と輝度信号階調特性をバランスよく整合させるための表示装置、表示制御装置、表示装置調整方法を提供する。
【解決手段】ディスプレイ特性調整回路２０は、ガンマ特性調整ブロック２１、スイッチブロック２２、ゲイン調整ブロック２３、バイアス調整ブロック２４から構成されている。このガンマ特性調整ブロック２１は、ＲＧＢの各信号に対して、それぞれＹ軸特性テーブルとＣ軸特性テーブルを備える。スイッチブロック２２は、ＲＧＢ信号の各ＲＧＢ入力値が一致する場合にはＣ軸特性テーブルを用い、ＲＧＢ各入力値が一致しない場合にはＹ軸特性テーブルを用いる。このＹ軸特性テーブルにおいては、Ｃ軸特性テーブルにおける輝度と一致し、かつ色度が一定のガンマ特性が設定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、色再現性技術において、信号輝度領域にわたるホワイトバランスの安定性の向上、ＲＧＢ各々の階調特性と輝度信号階調特性を整合させるための表示装置、表示制御装置、表示装置調整方法に関する。

画像データをディスプレイ等の画像出力装置に表示させる場合、ディスプレイの大きさやパネル特性を考慮したデータ変換が行なわれる。具体的には、カラーマネジメントやガンマ値、ホワイトバランスを調整する（例えば、特許文献１参照）。また、画像出力装置には、画質を調整するための画質調整エンジンが設けられているものもある。そして、液晶モジュールを備えたテレビジョン受像機においては、効率よく低廉にホワイトバランスを調整するための技術も検討されている（例えば、特許文献２参照）。

ここで、図７を用いて、従来のディスプレイのディスプレイ特性調整回路１０を説明する。信号処理回路ＳＰからＲＧＢ信号がディスプレイ特性調整回路１０に供給される。そして、ディスプレイ特性調整回路１０は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ５０）にＲＧＢ信号を供給する。

このディスプレイ特性調整回路１０においては、ＲＧＢ信号毎にガンマ特性調整ブロック１１、ゲイン調整ブロック１３、バイアス調整ブロック１４から構成されている。
このガンマ特性調整ブロック１１においては、ガンマ調整テーブル（１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ）を備え、ＲＧＢ信号のガンマ特性を調整する。ゲイン調整ブロック１３においては、ゲイン調整器（１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ）により各ＲＧＢ信号のゲインを調整する。バイアス調整ブロック１４においては、ゲイン調整器（１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ）により各ＲＧＢ信号のＤＣオフセットを調整する。

この調整について、図８（ａ）を用いて説明する。図８（ａ）においては、各ＲＧＢ信号は最大値により規格化されている。まず、カットオフ調整及びホワイトバランス（ＷＢ）調整を行なう。カットオフ調整においては、図８（ａ）に示すように、黒レベル設定において「黒」が表示されるように、各ＲＧＢ信号のバイアスを調整する。一方、ホワイトバランス調整においては、最大輝度時に「白」が表示されるように、最大輝度色度を設定する。

更に、中間階調特性ずれによりＲＧＢセット毎の色ずれが生じないように、ＲＧＢ信号のガンマ調整テーブル（１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ）により、ＲＧＢ入出力正規化特性を一致させるようにガンマ特性を設定する。この結果、図８（ｂ）に示すように、各信号の特性が一致するように設定される。

具体的には、図９（ａ）に示すように、最大入力において目標輝度になるようにゲイン調整を行なう。ここで、規格化された座標系からそれぞれの信号を展開した場合、図９（ｂ）に示すように、各ＲＧＢ信号の大きさは異なるものとなる。

更に、規格化された出力（図９（ｃ））において測定値に対して、ガンマが所定の値（例えばγ＝２．２）になるように変更する。この場合、図９（ｄ）に示すようなガンマ特性となる。そして、この値を用いて正規化特性を変換した場合、図９（ｅ）のようになる。
特開２００５−３４０９５４号公報（第１頁） 特開２００６−３２５０１４号公報（第１頁）

液晶ディスプレイやモニターが主にパーソナルコンピュータ端末（ＰＣ）用として使用されている場合は小型画面サイズや、グラフィックデータの表示用途に限定されており、特性的には問題は生じない。しかし、ＰＣ上で動画像を見るケースが増えるにつれ、画面の大型化が要求されてきた。ここで、従来の調整方法では、図１０（ａ）に示すように、ＲＧＢの輝度レベルの中間階調特性は一致するが、色度は最大輝度時の設定色度とは必ずしも一致しない。また、ＲＧＢ特性は一致するが、輝度特性は異なることになる。

更に、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）に変わる新たな家庭用ＴＶディスプレイとして、近年、液晶ディスプレイが使用されるようになり、家庭用としての大型画面化も加速してきている。このような状況下で、従来調整による課題として、不十分なホワイトバランス特性が検知されるようになってきている。このため、最大輝度以外に低輝度ポイントを選択し、図１０（ｂ）に示すように、部分的にガンマ特性を可変することで、色度値を調整する場合がある。このようにマニュアルで色度調整した場合、ガンマ調整で実現したＹ階調特性・ＲＧＢ階調特性を崩すことになる。

ＲＧＢは管面上で光の三原色となる条件下では、理論的には、最大白色時の入力信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対する輝度・色度を表す刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）から（３ｘ３）の変換行列が一義的に求められる。これにより、変換行列を線型変換係数として用いることにより、任意のＲＧＢからＸＹＺ座標系が求まる。

しかし、現実のディスプレイでは、ＲＧＢ信号が管面上で純粋なＲＧＢ三原色にはならない。また、ＲＧＢの個々のレベルずれにより理論曲線からＸＹＺ座標がずれる。それと同時にＲＧＢの加法混色が成立しない。管面上での光としてＲＧＢとディスプレイ駆動のＲＧＢ信号との関係が決まっていないため、ディスプレイ毎に異なる特性を持つことになる。

この結果、以下の問題が生じる。
（１）ゲイン調整は最大輝度時の色度を保証するのみである。
（２）ガンマ調整は、ＲＧＢ三色の輝度階調特性を一致させるのみで、入力輝度領域全域に亘る保証はできない。
（３）ガンマ調整で部分的に色度値を手動調整する場合、ＲＧＢ階調特性及び輝度信号階調特性が共にバランスを崩す。
（４）パネル交換時にパネル特性がばらつきを有する場合、輝度・色度特性が変化し、同一の前段信号処理回路による場合でも表示映像の色再現性が異なる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、信号輝度領域にわたり安定したホワイトバランスを実現するとともに、ＲＧＢ階調特性と輝度信号階調特性をバランスよく整合させるための表示装置、表示制御装置、表示装置調整方法を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、入力信号毎の入出力特性を調整するガンマ調整回路と、出力ゲイン・ＤＣオフセットを調整する出力回路と、前記出力回路により駆動表示されるディスプレイとを備えた表示装置であって、前記ガンマ調整回路は、第１ガンマ調整手段と、第２ガンマ調整手段と、前記第１、第２ガンマ調整手段の出力の何れかを選択するスイッチ手段とを含んで構成され、前記第１ガンマ調整手段は、
ＲＧＢ信号に含まれる各色のレベルが一致しない場合に用いる第１ガンマ特性を出力し、前記第２ガンマ調整手段は、前記第１ガンマ特性においてＲＧＢ信号に含まれる各色のレベルが一致する場合の輝度を共通にして異なる色度を設定した第２ガンマ特性を出力し、前記スイッチ手段は、ＲＧＢ信号に含まれる各色のレベルの一致を検知した場合のみ、前記第２ガンマ調整手段の出力を選択することを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の表示装置において、前記第２ガンマ特性において、ＲＧＢ信号に含まれる各色のレベルが一致する場合の色度には目標色度を設定したことを要旨とする。

請求項３に記載の発明は、入力信号毎の入出力特性を調整するガンマ調整回路と、出力ゲイン・ＤＣオフセットを調整する出力回路とを備え、前記出力回路によりディスプレイを駆動表示する表示制御装置であって、前記ガンマ調整回路は、第１ガンマ調整手段と、第２ガンマ調整手段と、前記第１、第２ガンマ調整手段の出力の何れかを選択するスイッチ手段とを含んで構成され、前記第１ガンマ調整手段は、ＲＧＢ信号に含まれる各色のレベルが一致しない場合に用いる第１ガンマ特性を出力し、前記第２ガンマ調整手段は、前記第１ガンマ特性においてＲＧＢ信号に含まれる各色のレベルが一致する場合の輝度を共通にして異なる色度を設定した第２ガンマ特性を出力し、前記スイッチ手段は、ＲＧＢ信号に含まれる各色のレベルの一致を検知した場合のみ、前記第２ガンマ調整手段の出力を選択することを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の表示制御装置において、前記第２ガンマ特性において、ＲＧＢ信号に含まれる各色のレベルが一致する場合の色度には目標色度を設定したことを要旨とする。

請求項５に記載の発明は、入力信号毎の入出力特性を調整するガンマ調整回路と、出力ゲイン・ＤＣオフセットを調整する出力回路と、前記出力回路により駆動表示されるディスプレイとを備え、前記ガンマ調整回路は、第１ガンマ調整手段と、第２ガンマ調整手段と、前記第１、第２ガンマ調整手段の出力の何れかを選択するスイッチ手段とを含んで構成された表示装置の調整方法であって、前記出力回路において最大白色時の輝度色度調整を行なう最大輝度色度調整段階と、前記第１ガンマ調整手段において基準ガンマ特性としての第１ガンマ特性へのＲＧＢ三色の中間階調調整を行なうガンマ調整段階と、前記第１ガンマ調整手段を用いて中間階調調整が行なわれたディスプレイ発光特性を測定する段階と、前記ディスプレイ発光特性の結果に基づいてＲＧＢ各信号の各色のレベルが一致する輝度軸専用の第２ガンマ特性を作成する段階とを実行することを要旨とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の表示装置調整方法において、信号入力ダイナミックレンジを分割し、前記分割されたレベル毎に同一レベルのＲＧＢ各単色信号及びこの３色から成る無彩色輝度信号の入力時の発光特性を取得する段階と、前記ＲＧＢ各単色信号の入力時の発光特性と、無彩色輝度信号の入力時の発光特性とに基づき、目標輝度色度を実現する目標発光特性を算出し、前記目標発光特性と、無彩色輝度信号の入力時の発光特性とを用いて無彩色輝度信号専用の第２ガンマ特性を作成することを要旨とする。

（作用）
請求項１又は３に記載の発明によれば、ガンマ調整回路は、第１ガンマ調整手段と、第２ガンマ調整手段を備える。そして、第１ガンマ調整手段は、ＲＧＢ信号に含まれる各色のレベルが一致しない場合に用いる第１ガンマ特性を出力する。一方、第２ガンマ調整手段は、第１ガンマ特性においてＲＧＢ信号に含まれる各色のレベルが一致する場合の輝度を共通にして異なる色度を設定した第２ガンマ特性を出力する。そして、スイッチ手段は、ＲＧＢ信号に含まれる各色のレベルの一致を検知した場合のみ、第２ガンマ調整手段の
出力を選択する。これにより、低輝度から高輝度領域まで安定したホワイトバランス特性（一定色度値）を簡易に実現することができる。そして、ＲＧＢの三色の階調特性及び輝度階調特性の整合性を保持することができ、ディスプレイ性能の汎用性を実現することができる。

請求項２又は４に記載の発明によれば、ＲＧＢ信号に含まれる各色のレベルが一致する場合の色度には目標色度を設定したことにより、所望の色度を表現することができる。
請求項５に記載の発明によれば、出力回路において最大白色時の輝度色度調整を行ない、第１ガンマ調整手段において基準ガンマ特性としての第１ガンマ特性へのＲＧＢ三色の中間階調調整を行なう。そして、第１ガンマ調整手段を用いて中間階調調整が行なわれたディスプレイ発光特性を測定し、ディスプレイ発光特性の結果に基づいてＲＧＢ各信号の各色のレベルが一致する輝度軸専用の第２ガンマ特性を作成する。これにより、低輝度から高輝度領域まで安定したホワイトバランス特性（一定色度値）を簡易に実現することができる表示装置を製造することができる。

請求項６に記載の発明によれば、信号入力ダイナミックレンジを分割し、分割されたレベル毎に同一レベルのＲＧＢ各単色信号及びこの３色から成る無彩色輝度信号の入力時の発光特性を取得する。更に、ＲＧＢ各単色信号の入力時の発光特性と、無彩色輝度信号の入力時の発光特性とに基づき、目標輝度色度を実現する目標発光特性を算出し、目標発光特性と、無彩色輝度信号の入力時の発光特性とを用いて無彩色輝度信号専用の第２ガンマ特性を作成する。これにより、中間階調の測定値を利用しながら第２ガンマ特性を生成することができる。

本発明によれば、信号輝度領域にわたり安定したホワイトバランスを実現するとともに、ＲＧＢ階調特性と輝度信号階調特性をバランスよく整合させることができる。

以下、本発明を具体化したディスプレイ特性調整回路２０の実施形態を、図１〜図６に従って説明する。このディスプレイ特性調整回路２０は表示制御装置として機能し、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ５０）と一体となって表示装置として機能する。このディスプレイ特性調整回路２０は、図１に示すように、ガンマ特性調整ブロック２１、スイッチブロック２２、ゲイン調整ブロック２３、バイアス調整ブロック２４から構成されている。

ここで、ガンマ特性調整ブロック２１はガンマ調整回路として機能し、ＲＧＢの各信号に対して、それぞれ第２ガンマ調整手段としてのＹ軸特性テーブル（２１１Ｒ，２１１Ｇ，２１１Ｂ）と、第１ガンマ調整手段としてのＣ軸特性テーブル（２１２Ｒ，２１２Ｇ，２１２Ｂ）を備える。そして、入力されたＲＧＢ信号は、それぞれのガンマ特性テーブルを用いて変換されて、スイッチブロック２２に供給される。

そして、スイッチブロック２２はスイッチ手段として機能し、Ｙ軸特性テーブルからの出力とＣ軸特性テーブルからの出力とを、スイッチ（２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ）を用いて切り替え制御を行なう。このスイッチブロック２２は、スイッチ制御部２２１からの信号に基づいて制御される。このスイッチ制御部２２１は、ＲＧＢ信号の各ＲＧＢ入力値が一致する場合には、各スイッチ（２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ）に対してＹ軸特性テーブル（２１１Ｒ，２１１Ｇ，２１１Ｂ）を用いて変換された信号を選択させる信号を出力する。一方、ＲＧＢ各入力値が一致しない場合には、スイッチ制御部２２１は、各スイッチ（２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ）に対してＣ軸特性テーブル（２１２Ｒ，２１２Ｇ，２１２Ｂ）を用いて変換された信号を選択させる信号を出力する。

そして、スイッチブロック２２からの信号は、出力回路としてのゲイン調整ブロック２３、バイアス調整ブロック２４を介してＬＣＤ５０に供給される。ここで、ゲイン調整器（２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ）により各ＲＧＢ信号のゲインを調整する。一方、バイアス調整ブロック２４においては、バイアス調整器（２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂ）により各ＲＧＢ信号のＤＣオフセットを調整する。

次に、Ｃ軸特性テーブルとＹ軸特性テーブルの作成方法について、図２を用いて説明する。この作成では、特性テーブル作成装置３０を用いる。この特性テーブル作成装置３０は、信号処理回路ＳＰや、ＬＣＤ５０の管面の刺激値を測定するカラーアナライザに接続されている。そして、特性テーブル作成装置３０は制御部を備え、特性テーブル作成プログラムを実行することにより、最大輝度色度調整段階、ガンマ調整段階、ディスプレイ発光特性測定段階、第２ガンマ特性作成段階の各処理を実行する。

まず、特性テーブル作成装置３０は、スイッチ制御部２２１に対して、Ｃ軸特性テーブル（２１２Ｒ，２１２Ｇ，２１２Ｂ）を選択するスイッチ制御を行なう。
そして、特性テーブル作成装置３０は、最大白色（輝度）を測定する（ステップＳ１−１）。具体的には、特性テーブル作成装置３０は、信号処理回路ＳＰに対してＲＧＢ信号の最大値をディスプレイ特性調整回路２０に入力するように指示する。そして、特性テーブル作成装置３０は、ＬＣＤ５０において出力される最大白色輝度をカラーアナライザから取得する。

次に、特性テーブル作成装置３０は、ゲイン調整を行なう（ステップＳ１−２）。具体的には、特性テーブル作成装置３０は、設定された目標輝度（Ｙｍａｘ）、目標色度（ｘ０，ｙ０）を取得する。そして、特性テーブル作成装置３０は、ゲイン調整器（２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂ）を用いて、目標輝度（Ｙｍａｘ）、目標色度（ｘ０，ｙ０）になるようにホワイトバランス調整を行なう。更に、特性テーブル作成装置３０は、バイアス調整器（２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂ）を用いてカットオフ調整を行なう。

次に、特性テーブル作成装置３０は、中間階調の測定処理を実行する（ステップＳ１−３）。具体的には、特性テーブル作成装置３０は、信号処理回路ＳＰに対してＲＧＢの単色入力信号（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）をディスプレイ特性調整回路２０に順次入力するように指示する。ここで、「ｉ」はフルレンジをｎビット量子化数でｍ分割した時のｉ番目の評価点を表す。そして、特性テーブル作成装置３０は、ＬＣＤ５０において出力される刺激値（ＸＹＺ）を、カラーアナライザを用いて中間階調の測定を行なう。

次に、特性テーブル作成装置３０は、ガンマ特性の一定化調整処理を実行する（ステップＳ１−４）。具体的には、特性テーブル作成装置３０は、ＲＧＢの各ガンマ特性が同じ一定の特性になるように、Ｃ軸特性テーブル（２１２Ｒ，２１２Ｇ，２１２Ｂ）を調整する。ここでは、管面上での発光特性により各々がγ＝ｋ（例２．２）となるように調整する。

そして、特性テーブル作成装置３０は、ガンマ特性テーブル作成処理を実行する（ステップＳ１−５）。具体的には、ガンマ特性の一定化調整処理を行なったときの値を用いてガンマ特性テーブルを作成する。これにより、Ｃ軸特性テーブル（２１２Ｒ，２１２Ｇ，２１２Ｂ）が完成する。

次に、特性テーブル作成装置３０は、Ｙ軸特性テーブルの作成を行なう。このＹ軸特性テーブルはＣ軸特性テーブルをベースにして作成する。
まず、特性テーブル作成装置３０は、各単色及び輝度信号の中間階調測定処理を実行する（ステップＳ１−６）。特性テーブル作成装置３０は、信号処理回路ＳＰに対して、Ｒ
ＧＢの単色入力信号（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）をディスプレイ特性調整回路２０に、評価点「ｉ」毎に順次入力するように指示する。そして、特性テーブル作成装置３０は、各評価点「ｉ」における各単色入力信号についてＬＣＤ５０において出力される単色出力値（Ｒｓ（ｉ），Ｇｓ（ｉ），Ｂｓ（ｉ））をカラーアナライザから取得する。これにより、ＲＧＢ各実測階調特性を取得する。この場合、単色出力値（Ｒｓ（ｉ），Ｇｓ（ｉ），Ｂｓ（ｉ））は、図３に示すように、それぞれ式Ｅ１のようにＸＹＺ刺激値によって表わされる。この場合、図４（ａ）には、単色入力信号Ｒｉに対する管面輝度として単色出力値Ｒｓ（ｉ）が測定される。

ここで、単色出力値Ｒｓ（ｉ）はＸＹＺ刺激値（Ｘｒ，Ｙｒ，Ｚｒ）、単色出力値Ｇｓ（ｉ）に対するＸＹＺ刺激値（Ｘｇ，Ｙｇ，Ｚｇ）、単色出力値Ｂｓ（ｉ）に対するＸＹＺ刺激値を（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）によって表される。

更に、特性テーブル作成装置３０は、信号処理回路ＳＰに対して、入力レベルの等しい信号（Ｒｉ＝Ｇｉ＝Ｂｉ）を、ディスプレイ特性調整回路２０に評価点「ｉ」毎に順次入力するように指示する。そして、特性テーブル作成装置３０は、ＬＣＤ５０において出力される輝度をカラーアナライザから取得する。この場合、評価点「ｉ」では、カラーアナライザにより測定したＸＹＺ刺激値（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）において、輝度は「Ｙｉ」を用いて表わされる。

以下の処理は評価点「ｉ」毎に実施する。ここでは、評価点「ｉ」においては、輝度Ｙｉであって、色度（ｘ０，ｙ０）となるようにＲＧＢ信号の補正を行なう。
まず、特性テーブル作成装置３０は、変換係数の算出処理を実行する（ステップＳ１−７）。具体的には、特性テーブル作成装置３０は、式Ｅ２に示すように、特性テーブル作成装置３０は、単色出力値（Ｒｓ（ｉ），Ｇｓ（ｉ），Ｂｉｓ（ｉ））の加算処理を行なう。具体的には、特性テーブル作成装置３０は、ＸＹＺ刺激値（Ｘｒ，Ｙｒ，Ｚｒ）、（Ｘｒ，Ｙｒ，Ｚｒ）、（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）をＲＧＢ毎に加算して加算値（Ｘｋ，Ｙｋ，Ｚｋ）を算出する。

ここで、実際に測定したＸＹＺ刺激値（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）と加算値（Ｘｋ，Ｙｋ，Ｚｋ）について、変換係数（ｋｒｉ、ｋｇｉ、ｋｂｉ）を用いて式Ｅ３により表現することができる。そして、特性テーブル作成装置３０は、この式Ｅ３を用いて変換係数（ｋｒｉ、ｋｇｉ、ｋｂｉ）を算出する。

次に、特性テーブル作成装置３０は、ＲＧＢ各実測階調特性から目標ＲＧＢ値算出処理を実行する（ステップＳ１−８）。具体的には、評価点「ｉ」において、信号（Ｒｉ＝Ｇｉ＝Ｂｉ）の目標値は、輝度がＹｉであり、色度（ｘ０，ｙ０）である。そして、輝度：Ｙｉ、色度（ｘ０，ｙ０）に対応して目標値（Ｘ０，Ｙｉ，Ｚ０）となる。

そして、特性テーブル作成装置３０は、ガンマ特性テーブルと目標ＲＧＢ値とからＲＧＢ補正値の算出処理を実行する（ステップＳ１−９）。具体的には、目標値（Ｘ０，Ｙｉ，Ｚ０）を取得するためには、加法混色の加算値（Ｘｋ’，Ｙｋ’，Ｚｋ’）と変換係数（ｋｒｉ，ｋｇｉ，ｋｂｉ）の間には式Ｅ４に示す関係が成立する。この式Ｅ４から、加算値（Ｘｋ’，Ｙｋ’，Ｚｋ’）を算出することができる。

そして、加算値（Ｘｋ’，Ｙｋ’，Ｚｋ’）は、単色出力値（Ｒｓ（ｉ），Ｇｓ（ｉ），Ｂｓ（ｉ））と補正係数（ｋ１、ｋ２、ｋ３）の間には式Ｅ５に示す関係が成立する。この式Ｅ５から、補正係数（ｋ１、ｋ２、ｋ３）を算出することができる。

そして、図４（ａ）に示すように、単色出力値Ｒｓ（ｉ）に対して、係数ｋ１を乗算し
て加法混色を成立させるためには出力値Ｒｓ（ｉ）’を用いる必要がある。この場合、出力値Ｒｓ（ｉ）’に対して単色入力信号Ｒｉ’を特定することができる。そして、ガンマ特性テーブルにおいて入力値Ｒｉ’における出力を、単色入力信号Ｒｉの出力値として設定する。

次に、特性テーブル作成装置３０は、Ｙ軸特性テーブル作成処理を実行する（ステップＳ１−１０）。上述のように、特性テーブル作成装置３０は、補正された出力値を用いてＹ軸特性テーブルを作成する。

そして、特性テーブル作成装置３０は、テーブル登録処理を実行する（ステップＳ１−１１）。具体的には、特性テーブル作成装置３０は、ステップＳ１−５において作成したガンマ特性テーブルをＣ軸特性テーブルとして、Ｃ軸特性テーブル（２１２Ｒ，２１２Ｇ，２１２Ｂ）に登録する。更に、ステップＳ１−１０において作成したガンマ特性テーブルをＹ軸特性テーブル（２１１Ｒ，２１１Ｇ，２１１Ｂ）として登録する。以上により、ガンマ特性調整ブロック２１の調整を完了する。

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
・ 本実施形態では、ディスプレイ特性調整回路２０のガンマ特性調整ブロック２１は、ＲＧＢの各信号に対して、それぞれＹ軸特性テーブル（２１１Ｒ，２１１Ｇ，２１１Ｂ）とＣ軸特性テーブル（２１２Ｒ、２１２Ｇ、２１２Ｂ）を備える。ガンマ特性調整ブロック２１に接続されたスイッチブロック２２は、Ｙ軸特性テーブルからの出力とＣ軸特性テーブルからの出力との切り替え制御を行なう。ここで、スイッチ制御部２２１は、ＲＧＢ信号の各ＲＧＢ入力値が一致する場合にはＹ軸特性テーブルを用い、ＲＧＢ各入力値が一致しない場合にはＣ軸特性テーブルを用いる。そして、Ｙ軸特性テーブルにおいては、Ｃ軸特性テーブルにおける輝度と一致し、かつ色度が一定のガンマ特性が設定されている。これにより、無彩色において入力信号の輝度領域にわたる一定の色度を実現することができる。

更に、Ｃ軸特性テーブルとＹ軸特性テーブルとの輝度が一致しているため、円滑に切り替えることができる。これを、図５を用いて説明する。図５（ａ）は従来の輝度と色度特性を示す。そして、図５（ｂ）はＹ軸特性、図５（ｃ）はＣ軸特性である。図５（ｃ）に示すＹ軸特性により色度が安定している。Ｙ軸特性についてＲＧＢ要素に展開すると、特性が分かれてしまう（図５（ｄ））が、図５（ｃ）に示すＣ軸特性と輝度は一致しているため、テーブル切替による輝度変化を生じない。

・ 本実施形態では、特性テーブル作成装置３０が、最大白色（輝度）の測定（ステップＳ１−１）、ゲイン調整（ステップＳ１−２）、中間階調の測定（ステップＳ１−３）、ガンマ特性の一定化調整（ステップＳ１−４）の各処理を実行し、ガンマ特性テーブルを作成する（ステップＳ１−５）。更に、特性テーブル作成装置３０は、各単色及び輝度信号の中間階調測定処理（ステップＳ１−６）、変換係数の算出（ステップＳ１−７）、目標ＲＧＢ値の算出（ステップＳ１−８）、ＲＧＢ補正値の算出（ステップＳ１−９）の各処理を実行し、Ｙ軸特性テーブルを作成する（ステップＳ１−１０）。このように、ガンマ特性は、ｋ（＝２．２）乗の指数曲線となるように事前に設定しているため、理論的には無信号時輝度特性は原点に一致する。しかし、実際はバックライト等の影響で、オフセットを有する。ここで、図６に示すように理論特性とＲＧＢ発光特性とを比較する。領域Ｚ１においては、理論特性とＲＧＢ発光特性とはほぼ一致しているが、領域Ｚ２においては、理論特性に対してＲＧＢ発光特性は輝度オフセットを生じている。本発明では、このオフセットを有する測定輝度値を基準に色度変換係数を求めるため、理論値からのずれを意識することなく、変換係数を算出することができる。

・ 本実施形態では、特性テーブル作成装置３０は、設定された目標輝度（Ｙｍａｘ）、目標色度（ｘ０，ｙ０）を取得する。この目標輝度（Ｙｍａｘ）、目標色度（ｘ０，ｙ０）を用いて調整するため、ディスプレイ発色特性として、輝度信号及び単色入力信号の正規化特性を同一特性で実現することができる。

・ 本実施形態では、正規化特性として、各ＲＧＢ及びＹ（輝度）信号特性が同一特性となる。これにより、信号輝度差によるホワイトバランスのずれや、同一機種でのばらつきによる色ずれ等の従来の問題が軽減される。また、ディスプレイとして汎用的性能を簡単に実現できるために、従来必要としていたＴＶ設計時の総合保証性能確保のために前処理系信号回路によるディスプレイ固有の特性・ばらつきを補正する工数を不要とすることができる。

また、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 上記実施形態においては、ディスプレイとして、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ５０）を用いたが、調整対象はこれに限られるものではなく、プラズマディスプレイやプロジェクターなど画像出力装置に適用することが可能である。

○ 上記実施形態においては、ディスプレイ特性調整回路２０はＬＣＤ５０と一体となって表示装置として機能させたが、ハードウエアの構成は限定されるものではなく、同一筐体や別筐体により実現することが可能である。

○ 上記実施形態においては、ステップＳ１−１〜Ｓ１−５においてＣ軸特性テーブルを作成する。ここで、Ｃ軸特性テーブルには既存のガンマ特性テーブルを用いることも可能である。この場合、特性テーブル作成装置３０は、ステップＳ１−６以降によりＹ軸特性テーブルの作成処理を実行する。

本発明の一実施形態のディスプレイ特性調整回路の説明図。 特性テーブルの作成方法の説明図。 補正係数算出処理の説明図。 補正係数算出処理の説明図であって、（ａ）は入力値Ｒｉ’の特定、（ｂ）は補正値の算出の説明図。 輝度、色度特性の説明図であって、（ａ）は従来の輝度、色度特性、（ｂ）はＹ軸特性、（ｃ）はＣ軸特性、（ｄ）はＹ軸特性をＲＧＢに展開した場合の特性の説明図。 理論特性とＲＧＢ発光特性の比較の説明図。 従来のディスプレイ特性調整回路の説明図。 従来の調整方法の説明図であって、（ａ）はゲイン・バイアス調整の説明図、（ｂ）はガンマ一定化調整の説明図。 従来の調整方法の説明図であって、（ａ）はゲイン調整、（ｂ）はゲイン調整後のＲＧＢ特性、（ｃ）は正規化後の出力特性、（ｄ）はガンマ特性、（ｅ）は変換後の正規化出力特性の説明図。 従来の輝度、色度特性の説明図であって、（ａ）はガンマ一定化調整語の特性、（ｂ）は低輝度での色度調整時の特性の説明図。

符号の説明

２０…ディスプレイ特性調整回路、２１…ガンマ特性調整ブロック、２１１Ｒ，２１１Ｇ，２１１Ｂ…Ｙ軸特性テーブル、２１２Ｒ，２１２Ｇ，２１２Ｂ…Ｃ軸特性テーブル、２２…スイッチブロック、２２１…スイッチ制御部、２３…ゲイン調整ブロック、２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ…ゲイン調整器、２４…バイアス調整ブロック、２４Ｒ，２４Ｇ，２４
Ｂ…バイアス調整器、３０…特性テーブル作成装置。

Claims (6)

1. 入力信号毎の入出力特性を調整するガンマ調整回路と、出力ゲイン・ＤＣオフセットを調整する出力回路と、前記出力回路により駆動表示されるディスプレイとを備えた表示装置であって、
   前記ガンマ調整回路は、第１ガンマ調整手段と、第２ガンマ調整手段と、前記第１、第２ガンマ調整手段の出力の何れかを選択するスイッチ手段とを含んで構成され、
   前記第１ガンマ調整手段は、ＲＧＢ信号に含まれる各色のレベルが一致しない場合に用いる第１ガンマ特性を出力し、
   前記第２ガンマ調整手段は、前記第１ガンマ特性においてＲＧＢ信号に含まれる各色のレベルが一致する場合の輝度を共通にして異なる色度を設定した第２ガンマ特性を出力し、
   前記スイッチ手段は、ＲＧＢ信号に含まれる各色のレベルの一致を検知した場合のみ、前記第２ガンマ調整手段の出力を選択することを特徴とする表示装置。
2. 前記第２ガンマ特性において、ＲＧＢ信号に含まれる各色のレベルが一致する場合の色度には目標色度を設定したことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 入力信号毎の入出力特性を調整するガンマ調整回路と、出力ゲイン・ＤＣオフセットを調整する出力回路とを備え、前記出力回路によりディスプレイを駆動表示する表示制御装置であって、
   前記ガンマ調整回路は、第１ガンマ調整手段と、第２ガンマ調整手段と、前記第１、第２ガンマ調整手段の出力の何れかを選択するスイッチ手段とを含んで構成され、
   前記第１ガンマ調整手段は、ＲＧＢ信号に含まれる各色のレベルが一致しない場合に用いる第１ガンマ特性を出力し、
   前記第２ガンマ調整手段は、前記第１ガンマ特性においてＲＧＢ信号に含まれる各色のレベルが一致する場合の輝度を共通にして異なる色度を設定した第２ガンマ特性を出力し、
   前記スイッチ手段は、ＲＧＢ信号に含まれる各色のレベルの一致を検知した場合のみ、前記第２ガンマ調整手段の出力を選択することを特徴とする表示制御装置。
4. 前記第２ガンマ特性において、ＲＧＢ信号に含まれる各色のレベルが一致する場合の色度には目標色度を設定したことを特徴とする請求項３に記載の表示制御装置。
5. 入力信号毎の入出力特性を調整するガンマ調整回路と、出力ゲイン・ＤＣオフセットを調整する出力回路と、前記出力回路により駆動表示されるディスプレイとを備え、
   前記ガンマ調整回路は、第１ガンマ調整手段と、第２ガンマ調整手段と、前記第１、第２ガンマ調整手段の出力の何れかを選択するスイッチ手段とを含んで構成された表示装置の調整方法であって、
   前記出力回路において最大白色時の輝度色度調整を行なう最大輝度色度調整段階と、
   前記第１ガンマ調整手段において基準ガンマ特性としての第１ガンマ特性へのＲＧＢ三色の中間階調調整を行なうガンマ調整段階と、
   前記第１ガンマ調整手段を用いて中間階調調整が行なわれたディスプレイ発光特性を測定する段階と、
   前記ディスプレイ発光特性の結果に基づいてＲＧＢ各信号の各色のレベルが一致する輝度軸専用の第２ガンマ特性を作成する段階と
   を実行することを特徴とする表示装置調整方法。
6. 信号入力ダイナミックレンジを分割し、前記分割されたレベル毎に同一レベルのＲＧＢ各単色信号及びこの３色から成る無彩色輝度信号の入力時の発光特性を取得する段階と、
   前記ＲＧＢ各単色信号の入力時の発光特性と、無彩色輝度信号の入力時の発光特性とに基づき、目標輝度色度を実現する目標発光特性を算出し、
   前記目標発光特性と、無彩色輝度信号の入力時の発光特性とを用いて無彩色輝度信号専用の第２ガンマ特性を作成することを特徴とする請求項５に記載の表示装置調整方法。

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