JP2013008000A - 画像表示システム、画像表示装置及びキャリブレーション方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ローカルディミングを行う画像表示装置において効率的にキャリブレーションを行うことができる技術を提供する。
【解決手段】画像表示装置のコントラスト比の目標値を設定し、コントラスト比の目標値に応じて、バックライトの輝度を切り換える段階数及び各段階の輝度を決定し、決定した各段階のバックライトの輝度でバックライトを発光させるとともに、所定の色票を画像表示装置に表示させて測色し、測色値に基づき、バックライトの各段階の輝度でキャリブレーションを行う。コントラスト比の目標値を達成するために必要な段階数のバックライトの輝度についてのみキャリブレーションが行われるので、キャリブレーションの実行回数を必要最小限に抑えることができ、キャリブレーションの実行に要する時間が無用に長くなることを抑制できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像表示システム、画像表示装置及びキャリブレーション方法に関するものである。

カラー液晶ディスプレイは、バックライトの輝度及び各液晶セルの透過率を制御することで、カラー画像を形成する。
入力画像信号のピクセル値は、例えばＲ（赤）成分、Ｇ（緑）成分、Ｂ（青）成分について、それぞれ２５６段階の値で表される。前記ピクセル値からマトリックス演算やルックアップテーブル参照を経て液晶駆動信号（駆動電圧）を決定し、液晶駆動部に当該駆動電圧を与えることで、液晶透過率を制御できる。

パーソナルコンピュータによるキャリブレーション機能を備えたカラー液晶ディスプレイ（以下、キャリブレーションディスプレイ）は、画面に表示した複数の色票の輝度及び色度を測定する。キャリブレーションディスプレイは、バックライト駆動信号（駆動電流またはパルス幅変調デューティ比）及び液晶駆動信号を決定するための演算パラメータやルックアップテーブルを調整する。これによって、表示されるべき色と実際に表示される色との誤差が小さくなるように管理できる。
一般的なキャリブレーションディスプレイでは、ユーザが白色輝度、黒色輝度（またはコントラスト比＝白色輝度／黒色輝度）、白色色度、色域、ガンマ係数などのキャリブレーション目標値を１組設定する。

キャリブレーションディスプレイは少なくとも、色域を調整するための三原色の色票、白色色度を調整するための白色の色票、黒色輝度を調整するための黒色の色票、白色輝度を調整するための白色の色票、ガンマカーブを調整するための複数の灰色の色票を表示する。キャリブレーションディスプレイは、設定されたキャリブレーション目標値に合うようにバックライト駆動信号及び液晶駆動信号を決定するための演算パラメータやルックアップテーブル値を調整する。

バックライトを複数の光源ブロックに分割し、光源ブロックごとにバックライトの輝度を可変制御するディスプレイがある。このようなローカルディミングディスプレイによれば、コントラスト比向上や消費電力削減の効果がある。光源ブロック分割を行わずに、入力画像信号に応じて、バックライト全体の輝度を一様に変化させるものもあるが、以下の説明ではディミングディスプレイの一種（光源ブロック数が１であるディミング）として扱う。

入力する画像信号に応じてバックライト駆動信号及び液晶駆動信号を決定するための演算パラメータやルックアップテーブルの特性は、バックライトの輝度によって異なる。そのため、バックライトの輝度が複数の段階の輝度に切り換え可能なローカルディミングディスプレイでは、複数の段階のバックライト輝度のそれぞれについてキャリブレーションを行う必要がある。
特許文献１には、ローカルディミングディスプレイにおいて、画面に表示した複数の色票の輝度及び色度を測定し、入力ピクセル値から液晶駆動信号を決定するための演算パラメータやルックアップテーブルを調整する技術が記載されている。

特開2006-145798号公報

特許文献１のキャリブレーションでは、切り換え可能な全ての段階のバックライトの輝度についてキャリブレーションを行うことになるため、キャリブレーション実行時間が膨大になってしまうという課題がある。

そこで、本発明は、複数の段階の輝度に切り換え可能なバックライトを備えた画像表示装置においてキャリブレーションの実行に要する時間が長くなることを抑制する技術を提供することを目的とする。

本発明は、表示パネルと、複数の段階の輝度に切り換え可能なバックライトと、を備える画像表示装置であって、前記画像表示装置の所定の表示特性の目標値を設定する設定手段と、前記目標値に基づき、前記バックライトの輝度の切り換えの段階数及び各段階の輝度を決定する決定手段と、前記決定手段により決定された各段階の輝度で前記バックライトを発光させるとともに、前記画像表示装置に所定の色票を表示させて測色し、測色値に基づいて、前記バックライトの各段階の輝度でキャリブレーションを行うキャリブレーション手段と、を備える画像表示装置である。

本発明は、表示パネルと、複数の段階の輝度に切り換え可能なバックライトと、を備える画像表示装置のキャリブレーション方法であって、前記画像表示装置の所定の表示特性の目標値を設定する設定ステップと、前記目標値に基づき、前記バックライトの輝度の切り換えの段階数及び各段階の輝度を決定する決定ステップと、前記決定ステップにおいて決定された各段階の輝度で前記バックライトを発光させるとともに、所定の色票を前記画像表示装置に表示させて測色し、測色値に基づいて、前記バックライトの各段階の輝度でキャリブレーションを行うキャリブレーションステップと、を有する画像表示装置の制御方法である。

本発明は、表示パネルと、複数の段階の輝度に切り換え可能なバックライトと、を備える画像表示装置と、前記画像表示装置に所定の色票を表示させて測色し、測色値に基づいて前記画像表示装置のキャリブレーションを行うキャリブレーション装置と、からなる画像表示システムであって、前記キャリブレーション装置は、前記画像表示装置の所定の表示特性の目標値を設定する設定手段と、前記目標値を前記画像表示装置へ送信する目標値送信手段と、前記目標値に基づき決定される前記バックライトの輝度の切り換えの段階数及び各段階の輝度の情報を前記画像表示装置から取得する輝度段階取得手段と、前記輝度段階取得手段により取得した各段階の輝度で前記バックライトを発光させるとともに前記画像表示装置に所定の色票を表示させて測色し、測色値に基づいて、前記バックライトの各段階の輝度でキャリブレーションを行うキャリブレーション手段と、を備え、前記画像表示装置は、前記キャリブレーション装置から前記所定の表示特性の目標値を取得する目標値取得手段と、前記目標値に基づき、前記バックライトの輝度の切り換えの段階数及び各段階の輝度を決定する決定手段と、前記決定手段により決定した前記段階数及び各段階の輝度の情報を前記キャリブレーション装置へ送信する輝度段階送信手段と、を備える画像表示システムである。

本発明によれば、複数の段階の輝度に切り換え可能なバックライトを備えた画像表示装置においてキャリブレーションの実行に要する時間が長くなることを抑制することが可能になる。

実施例１の画像表示システムのシステム構成図 実施例１のキャリブレーション処理を示すフローチャート 実施例１の目標値設定画面の例 キャリブレーション目標値と必要な輝度切り換え段階数との対応関係の例 キャリブレーション目標値と必要な輝度切り換え段階数との対応関係の例 実施例１のキャリブレーション処理を示すフローチャート 実施例２のキャリブレーション処理を示すフローチャート 実施例２の目標値設定画面の例 実施例２のコントラスト比測定処理を示すフローチャート

（実施例１）
図１（Ａ）は、実施例１の画像表示システムの構成図である。
カラー液晶ディスプレイ（以下、ディスプレイ）１は、コンピュータ２が出力した画像信号を画像信号ケーブル４を通して入力し、画面に表示する画像表示装置である。
コンピュータ２はディスプレイ１をキャリブレーションするキャリブレーション装置であり、キャリブレーションを行う際には、コンピュータ２は、色票を表示するための画像信号を画像信号ケーブル４を通してディスプレイ１へ出力する。さらに、コンピュータ２は、ディスプレイ制御ケーブル５を通してディスプレイ１のバックライト駆動信号及び液晶駆動信号を制御して、色票の表示色を調整する。

コンピュータ２において、ディスプレイ１を較正する制御プログラム（ソフトウェア）は、それを格納したコンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体（ＣＤ−ＲＯＭ等）またはインターネットによって供給され、コンピュータ２にインストールされる。そして、コンピュータ２のＣＰＵ（中央処理装置）が制御プログラムを読み出して実行することによりキャリブレーションが実行される。或いは、キャリブレーション制御プログラムが記憶された記憶装置を備え、それから読み込んだプログラムを実行することによりキャリブレーション制御を行なう構成でも良い。したがって、上述した実施形態の機能を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明の一つである。
測色センサ３は、ディスプレイ１の所定の領域に表示される画像の輝度及び色度を測定するセンサである。所定の領域は、キャリブレーション処理のための色票が表示される領域である。

コンピュータ２は、測色センサケーブル６から前記測色センサ３による輝度及び色度の測定データを読み込む。コンピュータ２は、輝度及び色度の測定結果に基づいてディスプレイ１のキャリブレーションを行う。キャリブレーションにより、パラメータやルックアップテーブルが調整される。パラメータやルックアップテーブルは、入力画像信号に応じてバックライト及び液晶パネル（液晶表示パネル）の駆動信号を決定するための対応関係を規定したテーブルであり、ディスプレイ１の記憶装置に記憶されている。パラメータやルックアップテーブルのキャリブレーション結果のデータ（キャリブレーションデータ）は、ディスプレイ制御ケーブル５を通して、ディスプレイ１へ送信される。

実施例１の画像表示システムが画像を表示する際の動作について説明する。
コンピュータ２は、アプリケーション画面生成部２２，画面描画部２３、及びキャリブレーション制御部３０を有する。
アプリケーション画面生成部２２は、任意のアプリケーションソフトウェアの処理部であり、ＧＵＩ（グラフィカルユーザインターフェース）、静止画像、動画像などからなる画面を生成し、画面描画部２３へ出力する。

画面描画部２３は、オペレーティングシステムやドライバの処理部であり、アプリケーション画面生成部２２から入力するＧＵＩのグラフィックスの描画、静止画像や動画像のデコード及び描画、カラーマネージメント処理などを行う。画面描画部２３は、画像信号の各ピクセルのピクセル値を決定し、液晶駆動信号決定部１４及びバックライト駆動信号決定部１１へ出力する。ピクセル値は、例えばＲ（赤）成分、Ｇ（緑）成分、Ｂ（青）成分について、それぞれ２５６段階（各８ビット）の値で表される。

キャリブレーション制御部３０は、ディスプレイ１のキャリブレーションを行う。キャリブレーション制御部３０は、目標値設定部２４、目標値送信部２５，輝度段階取得部２６、色票測定制御部２７、キャリブレーションデータ決定部２８、プロファイル記憶部２９を有する。キャリブレーション制御部３０の動作の詳細は後述する。

ディスプレイ１はローカルディミング機能を備える。すなわち、バックライト１３は、入力画像信号に応じて輝度を切り換え可能である。また、バックライト１３は独立して輝度を切り換え可能な複数の光源ブロックに分割され、光源ブロック毎に、その光源ブロックに対応する液晶パネル上の表示領域（分割表示領域という）の画像の明るさに応じて輝度が切り換えられる。本実施例では、ローカルディミング制御により、各光源ブロックの輝度は、所定の段階数（Ｎ）の輝度のうちから一の段階の輝度が選択されることにより、バックライトの輝度が切り換えられる。つまり、光源ブロック毎にＮ段階のうちのいずれかの段階の輝度が選択され、選択された輝度に切り換えられる。バックライト１３の輝度制御は、バックライト駆動信号決定部１１により行われる。

バックライト駆動信号決定部１１は、入力される画像信号のうち前記各分割表示領域に対応する画像信号のピクセル値の統計量（例えばＲＧＢ各成分値のうちの最大値）に基づいて、各分割表示領域の画像の明るさを判定する。バックライト駆動信号決定部１１は、各分割表示領域の画像の明るさに応じて、各分割表示領域に対応する光源ブロックの輝度の段階を決定する。バックライト駆動信号決定部１１は、決定した段階の輝度から演算又はルックアップテーブル参照によりバックライト駆動信号を求め、バックライト駆動部１２へ出力する。分割表示領域の画像の明るさから当該分割表示領域に対応する光源ブロックの輝度の段階を選択するための対応関係や、選択された段階の輝度からバックライト駆動信号を求めるための対応関係は、キャリブレーションデータ記憶部１８に記憶されている。この対応関係は、演算式又はルックアップテーブルとして記憶されている。バックライト駆動信号決定部１１は、演算式に基づく演算を行うことにより、又はルックアップテーブルを参照することにより、バックライト駆動信号を求める。

バックライト駆動部１２は、前記光源ブロック毎に、バックライト駆動信号決定部１１から入力されるバックライト駆動信号に基づき駆動電流値及びパルス幅変調デューティ比を決定し、バックライト１３を駆動する。
バックライト１３を構成する各光源ブロックは、それぞれ１又は複数のＬＥＤ（発光ダイオード）からなり、各ＬＥＤは駆動電流値及びパルス幅変調デューティ比に応じた輝度で発光する。ＬＥＤは、白色ＬＥＤまたはＲＧＢ−ＬＥＤである。ＲＧＢ−ＬＥＤは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色のＬＥＤからなり、各ＬＥＤから発せられた三色の光は混合されて白色光となる。

液晶駆動信号決定部１４は、各ピクセルに照射されるバックライト１３からの照射光による照度と、各ピクセルのピクセル値に基づき、ＲＧＢサブピクセルごとの液晶駆動信号を決定し、液晶駆動部１５へ出力する。バックライト１３からの照度光の照度は、バックライト駆動信号決定部１１から取得する駆動電流値及びパルス幅変調デューティ比に基づき光源ブロック毎に算出される。各ピクセルのピクセル値は、画面描画部２３から取得さ
れる。バックライト１３からの照射光の照度及び入力画像信号のピクセル値から液晶駆動信号を求めるための関係は、演算式又はルックアップテーブルとしてキャリブレーションデータ記憶部１８に記憶されている。液晶駆動信号決定部１４は、演算式に基づく演算を行うことにより、又はルックアップテーブルを参照することにより、液晶駆動信号を求める。

液晶駆動部１５は、ＲＧＢサブピクセルごとに、液晶駆動信号決定部１４により決定された液晶駆動信号に基づき液晶駆動電圧を決定し、液晶セル１６を駆動する。
液晶セル１６は、液晶駆動部１５から入力される前記液晶駆動電圧に応じて光透過率が変化する。バックライト１３から発せられた白色光は、ピクセル値に応じた光透過率で液晶セル１６を透過し、さらにカラーフィルタ１７を透過することで、入力する画像信号に基づくカラー画像がディスプレイ１に表示される。液晶セル１６及びカラーフィルタ１７により液晶パネルが構成される。

バックライト駆動信号決定部１１がバックライト駆動信号を決定する際と、液晶駆動信号決定部１４が液晶駆動信号を決定する際の演算パラメータやルックアップテーブルのデータは、キャリブレーションによって書き換えられる。キャリブレーションは、ローカルディミング制御により切り換えられるバックライトの各段階の輝度毎に行われる。バックライトの輝度の段階によって、キャリブレーションによって調整された演算パラメータやルックアップテーブルのデータは異なる。キャリブレーションにより調整された演算パラメータやルックアップテーブルのデータをキャリブレーションデータと称する。

キャリブレーションデータ記憶部１８には、ローカルディミング制御により切り換えられる複数の段階の輝度のそれぞれに対応したキャリブレーションデータが記憶される。各段階のバックライトの輝度に対応するキャリブレーションデータは、各段階のバックライトの輝度に応じて定められたアドレスを参照することによって、読み込むことができる。キャリブレーションデータ適用部１９は、前記光源ブロック毎に、その光源ブロックに設定されるバックライトの輝度の段階に応じたアドレスを参照する。こうして、キャリブレーションデータ適用部１９は、各段階の輝度に対応するキャリブレーションデータをキャリブレーションデータ記憶部１８から読み込む。キャリブレーションデータ適用部１９により読み込まれたキャリブレーションデータは、バックライト駆動信号決定部１１及び液晶駆動信号決定部１４により参照される。

図２のフローチャートと図３の目標値設定画面例を用いて、キャリブレーション制御部３０によるディスプレイ１のキャリブレーション処理について説明する。
ステップＳ１０１において、目標値設定部２４は、キャリブレーション目標値の初期値を設定する。この初期値は、当該ディスプレイの初めてのキャリブレーションのときは工場出荷時のデフォルト値であり、２回目以降のキャリブレーションのときは前回のキャリブレーションで設定された値である。

キャリブレーション目標値は、画像表示装置の表示特性の目標値であり、白色輝度、白色色度、黒色輝度、コントラスト比、色域（三原色色度）、ガンマ係数、ローカルディミングの有効または無効の設定などである。なお、このキャリブレーション目標値は例示であり、これら全ての表示特性の目標値を含んでいなくても良いし、これら以外の表示特性の目標値を含んでも良い。
また、目標値設定部２４は、ディスプレイ１の目標値有効範囲記憶部２１からディスプレイ制御ケーブル５を通して、各目標値の有効範囲（目標値として設定可能な値の範囲）を取得しておく。

ステップＳ１０２において、目標値送信部２５は、キャリブレーション目標値をディス
プレイ１の輝度段階決定部２０へ送信する。輝度段階決定部２０は、目標値送信部２５から目標値取得を行う。送信されるキャリブレーション目標値は、ステップＳ１０１で設定された初期値又は後述するステップＳ１０６でユーザによる入力に応じて更新されたキャリブレーション目標値である。

ステップＳ１０３において、輝度段階取得部２６は、ディスプレイ１の輝度段階決定部２０から、ローカルディミングにより切り換えられるバックライトの輝度の段階数（Ｎ）と各段階における表示輝度の範囲を取得する。詳しくは後述する。

ステップＳ１０４において、目標値設定部２４は、図３に示すキャリブレーション目標値設定画面のＧＵＩを構成するグラフィックスデータの生成及び描画を画面描画部２３に指示する。この指示を受けて、画面描画部２３は、キャリブレーション目標値設定画面を構成するＧＵＩをディスプレイ１に表示する。コンピュータ２は、図示しないキーボードやマウスなどの入力装置によるユーザの操作により、ＧＵＩを介して目標値の設定（数値入力、リストからの選択、チェックボックスのチェックなど）を受け付ける。

ステップＳ１０５において、キャリブレーション目標値設定画面の入力欄３１〜３９のいずれかに入力があった場合、ステップＳ１０６の処理が実行される。入力がない場合は、ステップＳ１０７の処理が実行される。

ステップＳ１０６において、目標値設定部２４は、前記入力に応じて、入力値が有効範囲外の場合に有効値に置き換えたり、関連する欄の値を計算したり（例えば、白色輝度と黒色輝度からコントラスト比を計算するなど）して、すべての目標値の値を設定する。ステップＳ１０２に戻って、目標値送信部２５は、最新のキャリブレーション目標値をディスプレイ１の輝度段階決定部２０へ送信する。

目標値設定部２４は、ステップＳ１０７においてキャリブレーション目標値設定画面のＯＫボタン４０がクリックされるまでは、ステップＳ１０２へ戻り、キャリブレーション目標値設定画面の表示を継続する。目標値設定部２４は、キャリブレーション目標値設定画面のＯＫボタン４０がクリックされたことを検出すると、画面描画部２３にキャリブレーション目標値設定画面の表示を終了するよう指示し、ステップＳ１０８へ進む。

ステップＳ１０８、ステップＳ１１０、ステップＳ１１１において、ステップＳ１０９の処理がＮ回（Ｎは前記バックライトの輝度の切り換え段階数）繰り返し実行される。ステップＳ１０９の処理は、輝度段階取得部２６が取得したバックライトの輝度の切り換えの各段階の輝度でバックライトを発光させ、液晶パネルに色票の画像信号を入力し、そのときの輝度及び色度の測定結果（測色結果）を測色センサ３から取得する処理である。この処理はバックライトの輝度の段階数分繰り返し行われる。つまり、輝度の段階数が多いほど、多数回のキャリブレーション処理が実行されることになる。バックライトの輝度の段階数は、ステップＳ１０２で輝度段階決定部２０へ送信される所定の表示特性（ここではコントラスト比）の目標値に基づいて、輝度段階決定部２０により決定される。ユーザがＳ１０５、Ｓ１０６で設定した目標コントラスト比に応じて、キャリブレーション処理が実行される輝度の段階数及び各段階の輝度が決定される。

ステップＳ１０９において、色票測定制御部２７は、ｉ段階目（ｉ＝１〜Ｎ）のバックライトの輝度についてキャリブレーションを行う。色票測定制御部２７は、ｉ段階目（ｉ＝１〜Ｎ）のバックライトの輝度に対応する表示輝度範囲の最大輝度を得るためのバックライト駆動信号をディスプレイ制御ケーブル５を通してディスプレイ１のバックライト駆動信号決定部１１へ出力する。これにより、ｉ段階目の輝度でバックライトが発光する。さらに、色票測定制御部２７は、画面描画部２３によって所定の複数の色票を順にディス
プレイ１の画面に表示させる制御を行い、それぞれ輝度及び色度の測色センサ３による測定データ（測色値）を取得する。表示する色票は、所定の複数の階調のグレーの色票、赤色、緑色、及び青色の三原色の色票などである。

キャリブレーションデータ決定部２８は、各色票について、キャリブレーション前の演算パラメータ及びルックアップテーブルを用いて表示させた各色票の輝度及び色度の測色センサ３による測定値と、各色票の表示されるべき輝度及び色度とを比較する。キャリブレーションデータ決定部２８は、両者の誤差が小さくなるように演算パラメータやルックアップテーブルの値を調整することにより、ディスプレイ１のキャリブレーションを行う。

キャリブレーションデータ決定部２８は、キャリブレーション結果、すなわち前記調整された演算パラメータやルックアップテーブルのデータを、ディスプレイ制御ケーブル５を通して、ディスプレイ１のキャリブレーションデータ記憶部１８へ送信する。キャリブレーションデータ記憶部１８は、キャリブレーションデータ決定部２８からのキャリブレーション結果取得を行い、キャリブレーションが行われた各段階の輝度とキャリブレーション結果とを対応づけて記憶する。

ステップＳ１１２において、キャリブレーションデータ決定部２８は、前記キャリブレーションデータに基づいて、モニタプロファイルを生成し、プロファイル記憶部２９に記憶する。モニタプロファイルは、画面描画部２３がカラーマネージメント処理を行う際に参照される。
ユーザにより設定されたキャリブレーション目標値に基づいて、輝度段階決定部２０が、キャリブレーション対象のバックライト輝度の段階を決定する処理（図２のステップＳ１０１〜Ｓ１０７）について説明する。本実施例では、輝度段階決定部２０は、コントラスト比の目標値（目標コントラスト比）に基づいて、コントラスト比を当該目標値とするために必要な、バックライトの輝度の切り換えの段階数及び各段階の輝度を決定する。目標値の設定は、コントラスト比の目標値の設定により行われても良いし、コントラスト比を算出可能な一又は複数の表示特性（例えば白色輝度及び黒色輝度）の目標値の設定により行われても良い。ここではローカルディミング制御による輝度の切り換えの段階数及び各段階の輝度の決定がコントラスト比の目標値に基づいて行われる例を示すが、輝度の切り換えの段階数や各段階の輝度は他の表示特性の目標値に基づいて決定されても良い。

図３はキャリブレーション目標値設定画面の一例を示す図である。ユーザは、図３に示すキャリブレーション目標値設定画面を介して、キャリブレーションの目標値を設定することができる。白色輝度は、欄３１によって数値（ｃｄ／ｍ^２）で設定する。白色輝度の設定値は、表示可能な最大輝度（バックライト輝度及び全画素の液晶透過率を最大にしたときの輝度）でクリップされる。表示可能な最大輝度の情報は目標値有効範囲記憶部２１に記憶されている。

白色色度は、欄３２によって色温度で設定するか、または、欄３３によってｘｙ色度座標で設定する。色温度は、数値（Ｋ（ケルビン））、または、標準光源色温度（Ｄ５０やＤ６５など）で設定する。色温度で設定した場合、ｘｙ色度座標欄３３は自動入力される。黒色輝度は、欄３４によって数値（ｃｄ／ｍ^２）で設定する。黒色輝度の最小値は、表示可能な最小輝度（バックライト輝度及び全画素の液晶透過率を最小にしたときの輝度）でクリップされる。表示可能な最小輝度の情報は目標値有効範囲記憶部２１に記憶されている。

コントラスト比は、欄３５によって数値で設定する。コントラスト比の最大値は、上記表示可能な最大輝度／上記表示可能な最小輝度の値でクリップされる。コントラスト比の
最大値の情報は目標値有効範囲記憶部２１に記憶されている。黒色輝度とコントラスト比は、どちらか一方を設定すると、「コントラスト比＝白色輝度／黒色輝度」の式に従って他方の欄の値が計算されて自動入力される。

色域（三原色色度）は、欄３６によって色域名（ｓＲＧＢやＡｄｏｂｅＲＧＢ（商標）など）で設定するか、または、欄３７によって三原色の各ｘｙ色度座標で設定する。色域名で設定した場合、三原色の各ｘｙ色度座標欄３７は自動入力される。キャリブレーション目標値設定画面では、ローカルディミングを有効にするか無効にするかを設定することができる。チェックボックス３９のクリックにより、ローカルディミングの有効と無効が切り換えられる。

図３（Ａ）はチェックボックス３９がチェックされているのでローカルディミングが有効な状態であり、図３（Ｂ）はチェックボックス３９がチェックされていないのでローカルディミングが無効な状態である。図３（Ｃ）はチェックボックス３９がグレーアウトされローカルディミングの有効又は無効の変更を受け付けない状態である。図３（Ｃ）では、チェックボックス３９がグレーアウト表示されていることを破線で表している。

ローカルディミングを行うと、同一分割表示領域内に明るい画素と暗い画素とが混在する場合に所望の色と異なる色で表示されてしまう場合がある。色の正確さを重視する場合には、ユーザはローカルディミングを無効にすることも選択できる。ただし、ローカルディミングを無効にすると、目標のコントラスト比が得られない（黒色輝度が目標の黒色輝度より高くなる）場合がある。ローカルディミングが無効にされた場合、輝度段階決定部２０は、バックライト輝度の段階数Ｎを無条件に１とする。

単一の段階のバックライト輝度でユーザが設定した目標のコントラスト比を実現できる場合は、ローカルディミングは不要である。入力された目標コントラスト比から、ローカルディミングを行う必要がないと判断される場合、輝度段階決定部２０は、バックライト輝度の段階数Ｎを１とする。輝度段階決定部２０は、ローカルディミングの要否を示すフラグを、ローカルディミング不要を示す０にセットして、輝度段階取得部２６へ送る。

単一の段階のバックライト輝度でユーザが設定した目標のコントラスト比を実現できない場合は、ローカルディミングが必要である。入力された目標コントラスト比から、ローカルディミングを行う必要があると判断される場合、輝度段階決定部２０は、必要なバックライト輝度の段階数Ｎを求める。輝度段階決定部２０は、ローカルディミングの要否を示すフラグをローカルディミング要を示す１にセットして、輝度段階取得部２６へ送る。必要なバックライト輝度の段階数Ｎを求める方法については後述する。輝度段階決定部２０は、バックライト輝度の段階数Ｎ及び各段階における表示輝度範囲の情報を輝度段階取得部２６に送信することにより輝度段階送信を行う。

なお、入力されたコントラスト比の目標値からローカルディミングを行う必要があると判断される場合でも、ユーザがローカルディミングを無効にすることを選択した場合には、輝度段階決定部２０は、バックライト輝度の段階数Ｎを１とする。

目標値設定部２４は、前記ローカルディミング要否フラグを参照し、ローカルディミングが不要である場合は、図３（Ｃ）に示すように、チェックボックス３９をグレーアウト表示するよう画面描画部２３に指示する。目標値設定部２４は、前記ローカルディミング要否フラグを参照し、ローカルディミングが必要である場合は、図３（Ａ）に示すように、チェックボックス３９のグレーアウト表示を解除するよう画面描画部２３に指示する。これにより、ユーザによるチェックボックス３９に対するチェック又はチェック解除の入力を可能にする。

図４、図５を用いて、輝度段階決定部２０が、ディスプレイ１のコントラスト比を設定されたコントラスト比の目標値とするためにローカルディミングにおいて必要なバックライト輝度の切り換えの段階数Ｎを求める処理（図２のステップＳ１０３）を説明する。

図４は、目標コントラスト比と、その目標コントラスト比を実現するために必要なバックライトの輝度の切り換えの段階数及び各段階の輝度（表示輝度範囲）と、の対応関係の一例を示すテーブルである。この対応関係のデータは、予め作成され、第２の記憶手段に記憶される。第２の記憶手段は、輝度段階決定部２０が有する構成であっても良いし、ディスプレイ１の図１（Ａ）には図示しない構成要素として別途設けられても良い。ここでは、バックライトの輝度は、所定数の段階数（ここでは５段階）の輝度のうちから一の段階の輝度を選択することにより決定される。段階数Ｎが１の場合、バックライトの輝度は一定の輝度に制御されることになる。つまりローカルディミング制御は行われない。図４において、各段階における表示輝度範囲は、目標白色輝度（最大輝度）に対するパーセンテージで表している。図４のパーセンテージの値に目標白色輝度を掛けると、各バックライト輝度の段階における表示輝度範囲がｃｄ／ｍ^２単位で求まる。

輝度段階決定部２０は、図４のテーブルを参照して、目標値送信部２５から送信される目標コントラスト比に基づき、バックライト輝度の切り換えの段階数Ｎ及び各段階の表示輝度範囲を求める。単一の段階のバックライト輝度で実現可能なコントラスト比（単一の段階のバックライト輝度で実現可能な最大輝度と最低輝度の比）はディスプレイの性能（仕様）によって異なる。目標コントラスト比が同一であってもディスプレイによってその目標コントラスト比を実現するために必要なバックライトの輝度の切り換えの段階数Ｎは異なる。

図４に示す例は、バックライトの輝度の切り換えの段階数Ｎ及び各段階の表示輝度範囲と、その輝度切り換え条件のもとでバックライトの輝度を切り換えた場合にディスプレイ１に表示可能なコントラスト比の範囲と、の対応関係を定めたテーブルの例である。図４は、単一の段階のバックライト輝度で実現可能なコントラスト比が１０００：１であるようなディスプレイの場合の例を示す。バックライトの輝度の切り換えの段階数Ｎによって、その段階数の各段階の輝度でバックライトを発光させた場合にコントラスト比がとり得る値の範囲が定まる。輝度段階決定部２０は、図４のテーブルを参照して、コントラスト比がとり得る値の範囲内に、ユーザにより設定された目標コントラスト比が含まれるような輝度切り換え条件（輝度の切り換え段階数及び各段階の輝度）を決定する。このディスプレイの場合、設定された目標コントラスト比が１０００：１以下であれば、輝度段階決定部２０は、目標コントラスト比を実現するためにローカルディミングは不要と判断する。そして、輝度段階決定部２０は、目標コントラスト比を実現するために必要なバックライト輝度の切り換えの段階数Ｎ＝１とする。

一方、設定された目標コントラスト比が１０００：１を超えている場合、輝度段階決定部２０は、目標コントラスト比を実現するためにローカルディミングが必要と判断する。そして、輝度段階決定部２０は、目標コントラスト比を実現するために必要なバックライト輝度の切り換えの段階数Ｎ＞１とする。

図４の例では、目標コントラスト比が１０００：１を超えて２０００：１以下の場合、輝度段階決定部２０は、バックライト輝度の切り換えの段階数Ｎ＝３とする。目標コントラスト比が２０００：１を超えて４０００：１以下の場合、輝度段階決定部２０は、バックライト輝度の切り換えの段階数Ｎ＝５とする。図４の例では、各段階のバックライト輝度の表示輝度範囲は、１段階目は０．１％〜１００％、２段階目は０．０７％〜７０％、３段階目は０．０５％〜５０％、４段階目は０．０３５％〜３５％、５段階目は０．０２
５％〜２５％である。最も明るい１段階目の最大輝度は１００％、最も暗い５段階目の最小輝度は０．０２５％であるから、バックライト輝度の切り換えの段階数Ｎ＝５とすることで最大４０００：１のコントラスト比を実現可能である。なお、ユーザがローカルディミング無効と設定した場合は、目標コントラスト比によらずローカルディミングは行わないため、輝度段階決定部２０は、バックライト輝度の切り換えの段階数Ｎ＝１とする。
ここで、１段目の０．１％は液晶シャッタを閉じた状態に対応しており、１００％は液晶シャッタを開いた状態に対応している。２段目以降も同様である。また、本実施例では、バックライト輝度をゼロ（全消灯）とする場合は示していないが、バックライト輝度をゼロ（全消灯）とする場合を含む構成としてもよい。その場合、バックライトの切り換えの段階数は、最小が２、最大が６となる。

図５は、ユーザに設定された目標白色輝度、目標黒色輝度、及び目標コントラスト比と、ローカルディミングのバックライト輝度の切り換えの段階数Ｎ及び各段階における表示輝度範囲（ｃｄ／ｍ^２）と、の対応関係の一例を示すテーブルである。ここで、本実施例では、ディスプレイがコントラスト比４０００：１を実現可能であっても、ユーザは常にコントラスト比４０００：１に設定したいとは限らないことを想定している。例えば、コントラスト比よりもプリンタの印刷画質に合わせたい（インクの黒レベルとディスプレイの黒レベルを合わせたい等）場合もある。また、プロジェクタの表示画像とディスプレイの表示画像とを比較するケースであれば、ディスプレイのコントラスト比をプロジェクタのコントラスト比に合わせたい場合もある。また、ローカルディミング制御を好まないユーザが、ローカルディミング「無効」に設定したい場合もあり得る。また、コントラスト比よりも低消費電力を重視するユーザもいる。図５（Ａ）は、白色輝度、白色色度、色域、ガンマ係数が同じで、黒色輝度が異なる（コントラスト比が異なる）場合を比較した例であり、コントラスト比が大きくなるにつれてバックライト輝度の切り換えの段階数Ｎが多くなっている。図５（Ｂ）は、コントラスト比、白色色度、色域、ガンマ係数が同じで、白色輝度が異なる（黒色輝度が異なる）場合を比較した例であり、白色輝度が高くなるにつれて各段階の表示輝度は比例して高くなっている。図５（Ｃ）は、黒色輝度、白色色度、色域、ガンマ係数が同じで、白色輝度が異なる（コントラスト比が異なる）場合を比較した例であり、コントラスト比が大きくなるにつれてバックライト輝度の切り換えの段階数Ｎが多くなっている。

輝度段階決定部２０は、目標値送信部２５から受け取ったキャリブレーション目標値に基づいて、図５のキャリブレーション目標値欄を参照する。輝度段階決定部２０は、当該キャリブレーション目標値を実現するために必要なローカルディミングのバックライト輝度の切り換えの段階数Ｎ及び各段階の表示輝度範囲を取得する。輝度段階決定部２０は、輝度段階取得部２６へ出力する（ただし、ユーザがローカルディミング有効と設定した場合）。輝度段階取得部２６は、輝度段階決定部２０から取得したバックライトの輝度の切り換えの段階数Ｎ及び各段階の表示輝度範囲の情報を色票測定制御部２７へ渡す。色票測定制御部２７は、輝度段階取得部２６から取得した各段階の輝度についてキャリブレーション制御を行う。

このように、本実施例のシステムでは、色票測定制御部２７が色票の表示輝度及び表示色度の測定を行うバックライトの輝度の段階数は、ユーザが設定した目標コントラスト比を実現するために必要と判断された段階数に限られる。つまり、設定された目標コントラスト比を実現するために不要なバックライトの輝度の段階についてはキャリブレーションは行われない。

例えば、図４、図５の例では、設定された目標コントラスト比が４０００：１であれば、５つの段階のバックライト輝度の各々についてキャリブレーションが実行されることになる。一方、設定された目標コントラスト比が１０００：１であれば１つの段階のバック
ライト輝度についてキャリブレーションが実行されるだけである。この点、従来技術では、設定された目標コントラスト比によらず５つの段階のバックライト輝度の全てについてキャリブレーションが実行されることになるため、キャリブレーションの実行時間が不必要に長くなる場合があった。
本実施例によれば、目標コントラスト比に応じて適正な段階数のバックライトの輝度についてのみキャリブレーションが実行されるので、キャリブレーション回数を抑制することができ、効率的にキャリブレーションを行うことが可能になる。

図６のフローチャートを用いて、ある段階のバックライト輝度についてのキャリブレーション処理（図２のステップＳ１０９）の一例を説明する。ここでは、キャリブレーションが行われる段階の輝度に応じて、色票測定制御部２７が、ディスプレイ１に対しバックライト１３の駆動指示を出力すると共に液晶セル１６に所定の色票を表示させる指示を出力する。そして、色票測定制御部２７が、そのときの測色センサ３による輝度及び色度の測定データを取得する。測定データをもとに、キャリブレーションデータ決定部２８が演算パラメータやルックアップテーブルの較正を行う。なお、色票は、ディスプレイ全体に表示する必要は無く、ディスプレイの一部の領域に表示すればよい。また、キャリブレーション実行時には、全てのバックライトを点灯させてもよいし、色表の表示領域を包含する領域に対応するバックライトのみを点灯させてもよい。

ここで、キャリブレーションを行うバックライト輝度の段階に対応する表示輝度範囲をＹmin〜Ｙmaxとする。
ステップＳ２０１において、色票測定制御部２７は、当該表示輝度範囲の最大輝度Ｙmaxを得るためのバックライト輝度になるようにバックライト駆動信号を調整する。色票測
定制御部２７は、キャリブレーションを行うバックライト輝度の段階に応じた駆動電流値及びパルス幅変調デューティ比によりバックライト１３が駆動されるようディスプレイ１に対し指示を出力する。

ステップＳ２０２において、色票測定制御部２７は、当該表示輝度範囲の最大輝度Ｙmaxのグレーのピクセル値をＲ＝Ｇ＝Ｂ＝ｐmaxを算出する。
ステップＳ２０３において、色票測定制御部２７は、当該表示輝度範囲の最低輝度Ｙminのグレーのピクセル値をＲ＝Ｇ＝Ｂ＝ｐminを算出する。
ｐmax及びｐminの算出方法を説明する。目標白色輝度をＹw、目標黒色輝度をＹk、目標ガンマ係数をγとしたとき、Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝ｐのグレーの表示輝度Ｙは、式１で求められる。

Ｙ＝（（ｐ／２５５）^γ）＊（Ｙw−Ｙk）＋Ｙk ・・・ 式１

したがって、ｐmaxとｐminはそれぞれの式２と式３をｐｍａｘ、ｐｍｉｎについて解くことによって求められる。

Ｙmax＝（（ｐmax／２５５）^γ）＊（Ｙw−Ｙk）＋Ｙk ・・・ 式２
Ｙmin＝（（ｐmin／２５５）^γ）＊（Ｙw−Ｙk）＋Ｙk ・・・ 式３

例えば、目標白色輝度Ｙｗ＝４００ｃｄ／ｍ^２、目標黒色輝度Ｙｋ＝０．１ｃｄ／ｍ^２、目標ガンマ係数γ＝２．２とする。この場合、図４の３段階目のバックライト輝度（白色輝度に対し０．０５％〜５０％）では、Ｙｍｉｎ＝０．２ｃｄ／ｍ^２、Ｙｍａｘ＝２００ｃｄ／ｍ^２となり、ｐｍａｘ＝１８６，ｐｍｉｎ＝６と算出される。

ステップＳ２０４において、色票測定制御部２７は、Ｒ＝ｐmax、Ｇ＝ｐmin、Ｂ＝ｐmi
nの赤色の色票の輝度と色度を、測色センサ３で測定する制御を行う。
ステップＳ２０５において、色票測定制御部２７は、Ｒ＝ｐmin、Ｇ＝ｐmax、Ｂ＝ｐminの緑色の色票の輝度と色度を、測色センサ３で測定する制御を行う。
ステップＳ２０６において、色票測定制御部２７は、Ｒ＝ｐmin、Ｇ＝ｐmin、Ｂ＝ｐmaxの青色の色票の輝度と色度を、測色センサ３で測定する制御を行う。

ステップＳ２０７において、キャリブレーションデータ決定部２８は、三原色の色度を三原色色度の目標値の色相に合わせるためのパラメータ（バックライト駆動、液晶駆動に係わるパラメータ）を調整する。当該パラメータを調整することにより、バックライト駆動信号と液晶駆動信号が調整される。
ステップＳ２０８において、色票測定制御部２７は、Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝ｐminのグレーから
Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝ｐmaxのグレーまでの複数のグレーの色票をそれぞれ、測色センサ３で測定
する制御を行う。

ステップＳ２０９において、キャリブレーションデータ決定部２８は、上記測定した各グレーについて、色度とガンマカーブをそれぞれ白色色度の目標値とガンマカーブの目標値に合わせるためのパラメータを調整する。当該パラメータを調整することにより、バックライト駆動信号と液晶駆動信号が調整される。
キャリブレーションデータ決定部２８は、当該段階のバックライト輝度において、ｐがｐminからｐmaxまでの各値のとき、表示輝度Ｙが式１を満たす液晶駆動信号になるように、液晶駆動信号の算出パラメータを調整する。各段階のバックライト輝度において、それぞれ式１を満たすように液晶駆動信号の算出パラメータを調整することで、どの段階のバックライト輝度でもＲ＝Ｇ＝Ｂ＝ｐのグレーが同じ表示輝度になる。

なお、本実施例は、例えば下記のように変形することが可能である。
図１（Ａ）は、ディスプレイ１、コンピュータ２、及び測色センサ３が別体構成とされた画像表示システムの例を示している。しかし、上述したキャリブレーション制御部３０の機能を実行するキャリブレーション制御プログラムがディスプレイ１にインストールされた構成でも良い。すなわち、コンピュータ２がディスプレイ１に内蔵された構成であってもよい。この場合のブロック図は、図１（Ｂ）に示される。図１（Ｂ）における画像表示装置３１が、図１（Ａ）のコンピュータ２がディスプレイ１に内蔵された構成を示している。また、アプリケーション画面生成部２２と画面描画部２３に相当する機能部を備えた第２のコンピュータが画像信号ケーブル４でディスプレイ１に接続され、第２のコンピュータのアプリケーション画面をディスプレイ１に表示するようにしてもよい。また、測色センサ３がディスプレイ１に内蔵された構成であってもよい。また、図１（Ａ）では画像信号ケーブル４とディスプレイ制御ケーブル５とを別々のケーブルとした構成例を示しているが、同一ケーブルに画像信号とディスプレイ制御信号を多重化してもよい。

図１の説明では、ピクセル値は、Ｒ（赤）成分、Ｇ（緑）成分、Ｂ（青）成分について、それぞれ２５６段階（各８ビット）の値で表されるとしたが、これに限定されない。例えば、１０２４段階（各１０ビット）の値や４０９６段階（各１２ビット）の値で表してもよい。
例えば、１０２４段階（各１０ビット）の場合は、式１、式２、式３の２５５の値は、それぞれ１０２３（１０ビット符号なし整数の最大値）に置き換わる。４０９６段階（各１２ビット）の場合は、式１、式２、式３の２５５の値は、それぞれ４０９５（１２ビット符号なし整数の最大値）に置き換わる。

図１の説明では、ディスプレイ１はローカルディミング機能を備え、バックライト１３を複数の光源ブロックに分割し、光源ブロックごとにバックライト輝度の段階を切り換える制御している。しかし、ディスプレイ１は、バックライト１３を分割せずに、入力する
画像信号の明るさに応じてバックライト１３全体の輝度の段階を切り換える（すなわち光源ブロックの分割数が１）ディミング制御を行うようにしてもよい。

図５では、各段階のバックライト輝度に対応する表示輝度範囲は、ｃｄ／ｍ^２単位の輝度で表されているが、例えば目標白色輝度を１００％とした相対値をパーセンテージで表してもよい。この場合、輝度段階取得部２６が取得した相対値に目標白色輝度を掛けることで、ｃｄ／ｍ^２単位の輝度値に変換できる。相対値は、パーセンテージに限らず、例えば０〜２５５の値で表す（目標白色輝度を２５５とする）ようにしてもよい。また、図６のフローチャートは最も基本的なキャリブレーションの例であり、さらに精度を上げるために、色票の測定を追加したり、パラメータの調整を追加したりしてもよい。

以上述べたように、本実施例１では、ユーザが設定した目標コントラスト比や、目標白色輝度と目標黒色輝度から、ローカルディミング制御を行う必要性及びローカルディミング制御による輝度の切り換え段階数について判断する。ローカルディミング制御を行う必要が無い、或いはローカルディミング制御を行う必要はあるものの輝度の切り換え段階数が少なくて良い、と判断される場合に、使用されない段階の輝度でのキャリブレーションを行わない。従って、ユーザが設定したコントラスト比の目標値に基づいて決定するバックライトの輝度の切り換え段階数に応じた回数だけキャリブレーションが行われるので、キャリブレーションを効率的に実行できる。

（実施例２）
図１の輝度段階決定部２０は、バックライト輝度の切り換えの段階数Ｎを決定する際には、単一の段階のバックライト輝度で実現可能なコントラスト比についての予め記憶されたデータを参照し、ユーザが設定した目標コントラスト比と比較する。輝度段階決定部２０は、設定された目標コントラスト比が単一の段階のバックライト輝度で実現可能であればローカルディミングを行わず、実現不可能であれば目標コントラスト比に応じた輝度切り換え段階数でローカルディミングを行うよう判断する。

ところで、単一の段階のバックライト輝度で実現可能なコントラスト比は、白色色度の目標値によって異なる場合がある。例えば、白色色度（色温度）目標値がＤ５０（約５００３Ｋ）の場合とＤ６５（約６５０４Ｋ）の場合とを比較すると、Ｄ５０の場合の方がコントラスト比が低くなる。これは、黒色の色度を白色の色度に合わせるために、黒色表示においてＲ、Ｇ、Ｂの液晶透過率のバランスが調整されることによって、黒色輝度が高くなるためである。Ｄ５０の方がＤ６５よりも元の黒色色度と白色色度の差が大きいため、黒色輝度をより高くする必要がある。また、単一の段階のバックライト輝度で実現可能なコントラスト比は、経年変化によっても変わる可能性がある。

そこで、本実施例２では、設定されたキャリブレーション目標値に基づいて、単一の段階のバックライト輝度で実現可能なコントラスト比を実際に測定する。輝度段階決定部２０は、得られた測定結果に基づいて、ユーザに設定された目標コントラスト比が単一の段階のバックライト輝度で実現可能か否か（ローカルディミングを行う必要があるか否か）を判断する。

図７のフローチャートと図８のキャリブレーション目標値設定画面例を用いて、実施例２の画像表示システムがキャリブレーションを実行する際の処理について説明する。図８のキャリブレーション目標値設定画面は、実施例１で説明した図３のキャリブレーション目標値設定画面において、コントラスト比測定の実行指示を入力することができるボタン４２と、コントラスト比の測定結果を示す欄４３と、が追加されている。その他のＧＵＩ部品については図３と同様であるから説明を省略する。

図７のフローチャートは、図２のフローチャートに対して、ステップＳ３０７とステップＳ３０８の処理が追加されている。ステップＳ３０１〜ステップＳ３０６の処理は、図２のステップＳ１０１〜ステップＳ１０６と同様であり、ステップＳ３０９〜ステップＳ３１４の処理は、図２のステップＳ１０７〜ステップＳ１１２の処理と同様なので、説明を省略する。

ステップＳ３０７において、目標値設定部２４は、図８のコントラスト比測定ボタン４２がクリックされたことを検出すると、ステップＳ３０８へ進む。
ステップＳ３０８において、色票測定制御部２７は、設定された目標値のもとで単一の段階のバックライト輝度で実現可能なコントラスト比を測定するために、所定の色票を表示させて、輝度及び色度を測定させる制御を行うことにより実コントラスト比取得を行う。詳しくは後述する。
ステップＳ３０２に戻り、目標値送信部２５は、最新の目標値を輝度段階決定部２０へ送信する際に、前記ステップＳ３０８でコントラスト比が測定されていれば、当該コントラスト比の値も送信することにより実コントラスト比送信を行う。

ステップＳ３０３において、輝度段階決定部２０が、設定された目標コントラスト比を実現するために必要なバックライト輝度の切り換え段階数Ｎ及び各段階の表示輝度範囲を決定する。この際、前記ステップＳ３０８で測定したコントラスト比の測定値の範囲を取得していれば、輝度段階決定部２０は、当該コントラスト比の測定値を参照する。もし、コントラスト比の測定値を取得していなければ、輝度段階決定部２０に記憶されている工場出荷時のコントラスト比の初期値を参照する。
ステップＳ３０４において、目標値設定部２４がキャリブレーション目標値設定画面を表示する際に、前記ステップＳ３０８でコントラスト比が測定されていれば、当該コントラスト比の測定値が測定コントラスト比表示欄４３に表示される。

目標値設定部２４は、ローカルディミングの要否を示すフラグを参照し、ローカルディミングが不要である場合は、図８（Ｂ）に示すように、チェックボックス３９をグレーアウト表示し、入力不可とする。図８（Ｂ）では、チェックボックス３９がグレーアウト表示されていることを破線で表している。
目標値設定部２４は、前記フラグを参照し、ローカルディミングが必要である場合は、図８（Ａ）に示すように、チェックボックス３９のグレーアウト表示を解除し、ローカルディミングを有効にするか無効にするかユーザが入力可能にする。

図８（Ａ）は、コントラスト比の測定値の範囲の最大値が８００：１であったことを示している。ユーザが設定した目標コントラスト比は１０００：１であるから、目標コントラスト比を単一の段階のバックライト輝度で実現することはできないと判断される。従って、目標コントラスト比を実現するためには、ローカルディミングが必要であり、チェックボックス３９がローカルディミングの有効／無効をユーザが設定できるようになっている。

図８（Ｂ）は、コントラスト比の測定値の範囲の最大値が１２００：１であったことを示している。ユーザが設定した目標コントラスト比は１０００：１であるから、目標コントラスト比を単一の段階のバックライト輝度で実現することができると判断される。従って、目標コントラスト比を実現するためにローカルディミングを行う必要はなく、チェックボックス３９がグレーアウトしている。

図９のフローチャートを用いて、色票測定制御部２７が、設定された目標値のもとで単一の段階のバックライト輝度で実現可能なコントラスト比を測定させる処理（図７のステップＳ３０８）について、詳しく説明する。ピクセル値は、Ｒ（赤）成分、Ｇ（緑）成分
、Ｂ（青）成分について、それぞれ２５６段階（各８ビット）の値で表されるとする。
ステップＳ４０１において、色票測定制御部２７は、目標の白色輝度を得るためのバックライト輝度になるようにバックライト駆動信号を調整する。色票測定制御部２７は、バックライト輝度が最大になるよう駆動電流値及びパルス幅変調デューティ比を決定し、ディスプレイ１に対しバックライト１３を駆動指示する。

ステップＳ４０２において、色票測定制御部２７は、Ｒ＝２５５、Ｇ＝０、Ｂ＝０の赤色の色票の輝度と色度を、測色センサ３で測定する制御を行う。
ステップＳ４０３において、色票測定制御部２７は、Ｒ＝０、Ｇ＝２５５、Ｂ＝０の緑色の色票の輝度と色度を、測色センサ３で測定する制御を行う。
ステップＳ４０４において、色票測定制御部２７は、Ｒ＝０、Ｇ＝０、Ｂ＝２５５の青色の色票の輝度と色度を、測色センサ３で測定する制御を行う。

ステップＳ４０５において、キャリブレーションデータ決定部２８は、三原色の色度を三原色色度の目標値の色相に合わせるためのパラメータを調整する。当該パラメータを調整することにより、バックライト駆動信号と液晶駆動信号が調整される。
ステップＳ４０６において、色票測定制御部２７は、Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝０の黒色と、Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝２５５の白色の色票をそれぞれ、測色センサ３で測定する制御を行う。

ステップＳ４０７において、キャリブレーションデータ決定部２８は、上記測定した白色と黒色について、色度を目標値に合わせるためのパラメータを調整する。当該パラメータを調整することにより、バックライト駆動信号と液晶駆動信号が調整される。
ステップＳ４０８において、色票測定制御部２７は、上記バックライト駆動信号及び液晶駆動信号の調整がなされた状態での白色と黒色の輝度比（コントラスト比）の値（測定値）を出力する。

この処理では、Ｓ４０５及びＳ４０７において、色域及び白色色度（色温度）を設定された目標値に合わせるためのキャリブレーションを行った場合の、白色輝度及び黒色輝度の測定値が得られる。この測定値から、設定されたキャリブレーション目標値（色域、色温度）の条件のもとで、単一の段階のバックライト輝度で実現可能なコントラスト比の測定値が得られる。従って、単一の段階のバックライト輝度で実現可能なコントラスト比の値が色域や色温度や経年劣化等により一定でない場合でも、設定された目標コントラスト比に基づいて適切なバックライト輝度の段階数を決定できる。従って、ローカルディミングを行う画像表示装置において、実行するキャリブレーションの回数を必要最小限とすることができる。

上記実施例では、単一の段階の輝度で実現されるコントラスト比の測定値を取得する例を説明したが、同様に、実コントラスト比を取得する輝度切り換え条件はＮ＝１に限らない。各段階数について実コントラスト比の測定を行うようにしても良い。これにより、輝度切り換え条件とその条件の下でバックライトの輝度を変化させた場合に表示可能なコントラスト比の範囲との対応関係に、色域・色温度の設定や現状のバックライトの経年劣化の状態を反映させることができる。

１ ディスプレイ、２ コンピュータ、２０ 輝度段階決定部、２４ 目標値設定部、２５ 目標値送信部、２６ 輝度段階取得部、２７ 色票測定制御部、２８ キャリブレーションデータ決定部

Claims (19)

1. 表示パネルと、複数の段階の輝度に切り換え可能なバックライトと、を備える画像表示装置であって、
   前記画像表示装置の所定の表示特性の目標値を設定する設定手段と、
   前記目標値に基づき、前記バックライトの輝度の切り換えの段階数及び各段階の輝度を決定する決定手段と、
   前記決定手段により決定された各段階の輝度で前記バックライトを発光させるとともに、前記画像表示装置に所定の色票を表示させて測色し、測色値に基づいて、前記バックライトの各段階の輝度でキャリブレーションを行うキャリブレーション手段と、
   を備える画像表示装置。
2. 前記決定手段により決定された各段階の輝度と、各段階の輝度について行われた前記キャリブレーション手段によるキャリブレーション結果と、を対応づけて記憶する記憶手段を備える請求項１に記載の画像表示装置。
3. 入力される画像信号に応じて、前記決定手段により決定した段階数の輝度のうち一の段階の輝度を選択し、選択した段階の輝度に前記バックライトの輝度を切り換える輝度制御手段と、
   前記輝度制御手段により選択された段階の輝度に対応づけられたキャリブレーション結果に基づいて前記バックライト及び前記表示パネルを駆動する駆動手段と、
   を備える請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記バックライトは、独立して輝度を切り換え可能な複数の光源ブロックに分割され、前記輝度制御手段は、各光源ブロックに対応する領域の画像信号に応じて、光源ブロック毎に前記バックライトの輝度を切り換え、
   前記駆動手段は、各光源ブロックの輝度に対応づけられたキャリブレーション結果に基づいて各光源ブロック及び各光源ブロックに対応する領域の表示パネルを駆動する請求項３に記載の画像表示装置。
5. 前記バックライトの輝度の切り換えの段階数及び各段階の輝度と、その輝度切り換え条件のもとで前記バックライトの輝度を切り換えた場合に前記画像表示装置に表示可能なコントラスト比の範囲と、の対応関係を記憶する第２の記憶手段を備え、
   前記設定手段は、少なくともコントラスト比の目標値、又は、コントラスト比の目標値を算出可能な一又は複数の所定の表示特性の目標値を設定し、
   前記決定手段は、前記第２の記憶手段に記憶された対応関係に基づき、表示可能なコントラスト比の範囲内に前記設定されたコントラスト比の目標値を含むような輝度切り換え条件を判定し、判定した輝度切り換え条件に基づき、前記バックライトの輝度の切り換えの段階数及び各段階の輝度を決定する請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
6. 所定の輝度切り換え条件のもとで前記バックライトの輝度を切り換えた場合に前記画像表示装置に実際に表示されたコントラスト比の測定値を取得する取得手段を備え、
   前記決定手段は、前記第２の記憶手段に記憶された対応関係において、前記取得手段によりコントラスト比の測定値が取得された輝度切り換え条件については、当該取得されたコントラスト比の測定値の範囲内に前記設定されたコントラスト比の目標値が含まれるか否かを判定する請求項５に記載の画像表示装置。
7. 表示パネルと、複数の段階の輝度に切り換え可能なバックライトと、を備える画像表示装置のキャリブレーション方法であって、
   前記画像表示装置の所定の表示特性の目標値を設定する設定ステップと、
   前記目標値に基づき、前記バックライトの輝度の切り換えの段階数及び各段階の輝度を決定する決定ステップと、
   前記決定ステップにおいて決定された各段階の輝度で前記バックライトを発光させるとともに、所定の色票を前記画像表示装置に表示させて測色し、測色値に基づいて、前記バックライトの各段階の輝度でキャリブレーションを行うキャリブレーションステップと、を有するキャリブレーション方法。
8. 前記決定ステップにおいて決定された各段階の輝度と、各段階の輝度について行われた前記キャリブレーションステップにおけるキャリブレーション結果と、を対応づけて記憶手段に記憶するステップを有する請求項７に記載の画像表示装置のキャリブレーション方法。
9. 入力される画像信号に応じて、前記決定ステップにおいて決定した段階数の輝度のうち一の段階の輝度を選択し、選択した段階の輝度に前記バックライトの輝度を切り換える輝度制御ステップと、
   前記輝度制御ステップにおいて選択された段階の輝度に対応づけられたキャリブレーション結果に基づいて前記バックライト及び前記表示パネルを駆動する駆動ステップと、
   を有する請求項８に記載の画像表示装置のキャリブレーション方法。
10. 前記バックライトは、独立して輝度を切り換え可能な複数の光源ブロックに分割され、前記輝度制御ステップでは、各光源ブロックに対応する領域の画像信号に応じて、光源ブロック毎に前記バックライトの輝度を切り換え、
    前記駆動ステップでは、各光源ブロックの輝度に対応づけられたキャリブレーション結果に基づいて各光源ブロック及び各光源ブロックに対応する領域の表示パネルを駆動する請求項９に記載の画像表示装置のキャリブレーション方法。
11. 前記バックライトの輝度の切り換えの段階数及び各段階の輝度と、その輝度切り換え条件のもとで前記バックライトの輝度を切り換えた場合に前記画像表示装置に表示可能なコントラスト比の範囲と、の対応関係を第２の記憶手段に記憶するステップを有し、
    前記設定ステップでは、少なくともコントラスト比の目標値、又は、コントラスト比の目標値を算出可能な一又は複数の所定の表示特性の目標値を設定し、
    前記決定ステップでは、前記第２の記憶手段に記憶された対応関係に基づき、表示可能なコントラスト比の範囲内に前記設定されたコントラスト比の目標値を含むような輝度切り換え条件を判定し、判定した輝度切り換え条件に基づき、前記バックライトの輝度の切り換えの段階数及び各段階の輝度を決定する請求項７〜１０のいずれか１項に記載の画像表示装置のキャリブレーション方法。
12. 所定の輝度切り換え条件のもとで前記バックライトの輝度を切り換えた場合に前記画像表示装置に実際に表示されたコントラスト比の測定値を取得する取得ステップを有し、
    前記決定ステップでは、前記第２の記憶手段に記憶された対応関係において、前記取得ステップにおいてコントラスト比の測定値が取得された輝度切り換え条件については、当該取得されたコントラスト比の測定値の範囲内に前記設定されたコントラスト比の目標値が含まれるか否かを判定する請求項１１に記載の画像表示装置のキャリブレーション方法。
13. 請求項７から請求項１２までのいずれか１項に記載のキャリブレーション方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
14. 表示パネルと、複数の段階の輝度に切り換え可能なバックライトと、を備える画像表示装置と、前記画像表示装置に所定の色票を表示させて測色し、測色値に基づいて前記画像表示装置のキャリブレーションを行うキャリブレーション装置と、からなる画像表示システムであって、
    前記キャリブレーション装置は、
    前記画像表示装置の所定の表示特性の目標値を設定する設定手段と、
    前記目標値を前記画像表示装置へ送信する目標値送信手段と、
    前記目標値に基づき決定される前記バックライトの輝度の切り換えの段階数及び各段階の輝度の情報を前記画像表示装置から取得する輝度段階取得手段と、
    前記輝度段階取得手段により取得した各段階の輝度で前記バックライトを発光させるとともに、前記画像表示装置に所定の色票を表示させて測色し、測色値に基づいて、前記バックライトの各段階の輝度でキャリブレーションを行うキャリブレーション手段と、
    を備え、
    前記画像表示装置は、
    前記キャリブレーション装置から前記所定の表示特性の目標値を取得する目標値取得手段と、
    前記目標値に基づき、前記バックライトの輝度の切り換えの段階数及び各段階の輝度を決定する決定手段と、
    前記決定手段により決定した前記段階数及び各段階の輝度の情報を前記キャリブレーション装置へ送信する輝度段階送信手段と、
    を備える画像表示システム。
15. 前記画像表示装置は、
    前記決定手段により決定した各段階の輝度について行われた前記キャリブレーション装置によるキャリブレーション結果を前記キャリブレーション装置から取得するキャリブレーション結果取得手段と、
    前記決定手段により決定した各段階の輝度と、前記キャリブレーション結果取得手段により取得した各段階の輝度についてのキャリブレーション結果と、を対応づけて記憶する記憶手段を備える請求項１４に記載の画像表示システム。
16. 前記画像表示装置は、
    入力される画像信号に応じて、前記決定手段により決定した段階数の輝度のうち一の段階の輝度を選択し、選択した段階の輝度に前記バックライトの輝度を切り換える輝度制御手段と、
    前記輝度制御手段により選択された段階の輝度に対応づけられたキャリブレーション結果に基づいて前記バックライト及び前記表示パネルを駆動する駆動手段と、
    を備える請求項１５に記載の画像表示システム。
17. 前記バックライトは、独立して輝度を切り換え可能な複数の光源ブロックに分割され、前記輝度制御手段は、各光源ブロックに対応する領域の画像信号に応じて、光源ブロック毎に前記バックライトの輝度を切り換え、
    前記駆動手段は、各光源ブロックの輝度に対応づけられたキャリブレーション結果に基づいて各光源ブロック及び各光源ブロックに対応する領域の表示パネルを駆動する請求項１６に記載の画像表示システム。
18. 前記画像表示装置は、
    前記バックライトの輝度の切り換えの段階数及び各段階の輝度と、その輝度切り換え条件のもとで前記バックライトの輝度を切り換えた場合に前記画像表示装置に表示可能なコントラスト比の範囲と、の対応関係を記憶する第２の記憶手段を備え、
    前記設定手段は、少なくともコントラスト比の目標値、又は、コントラスト比の目標値
    を算出可能な一又は複数の所定の表示特性の目標値を設定し、
    前記目標値送信手段は、前記コントラスト比の目標値を前記画像表示装置へ送信し、
    前記目標値取得手段は、前記コントラスト比の目標値を前記キャリブレーション装置から取得し、
    前記決定手段は、前記第２の記憶手段に記憶された対応関係に基づき、表示可能なコントラスト比の範囲内に前記目標値取得手段が取得したコントラスト比の目標値を含むような輝度切り換え条件を判定し、判定した輝度切り換え条件に基づき、前記バックライトの輝度の切り換えの段階数及び各段階の輝度を決定する請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の画像表示システム。
19. 前記キャリブレーション装置は、
    所定の輝度切り換え条件のもとで前記バックライトの輝度を切り換えた場合に前記画像表示装置に実際に表示されたコントラスト比の測定値を取得する取得手段と、
    前記所定の輝度切り換え条件及び前記取得手段により取得したコントラスト比の測定値の情報を前記画像表示装置へ送信する実コントラスト比送信手段と、
    を備え、
    前記画像表示装置は、
    前記キャリブレーション装置から前記所定の輝度切り換え条件及びコントラスト比の測定値の情報を取得する実コントラスト比取得手段を備え、
    前記決定手段は、前記第２の記憶手段に記憶された対応関係において、前記取得手段によりコントラスト比の測定値が取得された輝度切り換え条件については、当該取得されたコントラスト比の測定値の範囲内に前記設定されたコントラスト比の目標値が含まれるか否かを判定する請求項１８に記載の画像表示システム。

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