JP2011237695A - Display - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high luminance display capable of correcting color drift due to the effect of external light, etc.SOLUTION: When the spectral radiance of a backlight is less than the spectral radiance of external light at the time of factory shipment, a CPU 30 generates a correction matrix for color correction so that color production by external light, or color production by reflected light on a half mirror 12 matches color production only by irradiation light from the backlight, and sends the generated correction matrix as parameter information to a video signal processor 33 to make the video signal processor 33 perform color correction on the basis of the parameter information. The CPU 30 generates the correction matrix on the basis of the spectral radiance of external light detected by a second spectral radiance sensor 18, the spectral radiance of the backlight detected at the time of the factory shipment, and the spectral transmittance and color-matching functions of color filters.

Description

本発明は、外光に応じて色補正を行うことができる表示装置に関する。   The present invention relates to a display device capable of performing color correction according to external light.

表示装置は、たとえば屋外設置のデジタルサイネージ、つまり電子看板などの用途では、外光の輝度が表示装置の輝度を上回り、視認性が損なわれる問題がある。また、外光の影響を防ぐために表示装置の輝度を上げると、消費電力およびコストアップになるという問題がある。これらの問題を改善するために、半透過型液晶表示装置が提案されている。   For example, when the display device is used for outdoor digital signage, that is, an electronic signboard, the luminance of external light exceeds the luminance of the display device, and there is a problem that visibility is impaired. Further, when the luminance of the display device is increased in order to prevent the influence of external light, there is a problem that power consumption and cost are increased. In order to improve these problems, transflective liquid crystal display devices have been proposed.

半透過型液晶表示装置は、バックライト型などの透過型液晶表示装置と、反射型液晶表示装置とのハイブリッドタイプの液晶表示装置のことである。半透過型液晶表示装置は、日中は、太陽光などの外光の反射を利用して発色し、曇天時または夜間は、バックライトの透過によって発色するように、モード切換を行う。   The transflective liquid crystal display device is a hybrid type liquid crystal display device including a transmissive liquid crystal display device such as a backlight type and a reflective liquid crystal display device. The transflective liquid crystal display device performs mode switching so that the color is generated by reflection of external light such as sunlight during the daytime, and the color is generated by the transmission of the backlight during the cloudy day or at night.

静止画および動画などの映像コンテンツは、通常、透過型液晶表示装置を想定して作成されている。したがって、ハーフミラーを有する半透過型液晶表示装置もしくは反射型液晶表示装置は、外光に影響されて、色域およびホワイトバランスが変動し、コンテンツ作成者が意図した色と異なる色で映像コンテンツが表示されることがある。   Video contents such as still images and moving images are usually created assuming a transmissive liquid crystal display device. Therefore, a transflective liquid crystal display device or a reflective liquid crystal display device having a half mirror is affected by external light, and its color gamut and white balance fluctuate, so that the video content is different from the color intended by the content creator. May be displayed.

図１３は、外光の影響による色ずれが発生したときのｘｙ色度６１を示す図である。ｘｙ色度６１は、ＣＩＥ（Commission Internationale de I'Eclairage）で規定されるＸＹＺ表色系のｘｙ色度であり、縦軸はｘｙ色度のｙ色度であり、横軸はｘｙ色度のｘ色度である。色域６０５は、ＣＩＥ１９３１による等色関数の色域である。色域６１１は、外光による発色のときの色域であり、色域６０２は、バックライトによる発色のときの色域である。色域６１１は、色域６０２に対してずれており、色ずれが発生していることを示している。また、外光での白色点６１３は、バックライトでの白色点６０４とずれている。すなわち、バックライト透過時と外光反射時とで発色が異なる。   FIG. 13 is a diagram illustrating the xy chromaticity 61 when a color shift occurs due to the influence of external light. The xy chromaticity 61 is the xy chromaticity of the XYZ color system defined by CIE (Commission Internationale de I'Eclairage), the vertical axis is the y chromaticity of the xy chromaticity, and the horizontal axis is the xy chromaticity. x chromaticity. A color gamut 605 is a color gamut of a color matching function according to CIE1931. A color gamut 611 is a color gamut when color is generated by external light, and a color gamut 602 is a color gamut when color is generated by a backlight. The color gamut 611 is deviated from the color gamut 602, indicating that color misregistration has occurred. Further, the white point 613 in the external light is shifted from the white point 604 in the backlight. That is, the color development differs between when the backlight is transmitted and when external light is reflected.

ハーフミラーを用いる半透過型液晶表示装置では、外光の反射率は、たとえば、外光輝度が数万（ｃｄ／ｍ２）に対して、数（％）程度となることが知られている。これは、ハーフミラーで外光を反射する過程で、前面の保護ガラス、偏光板、液晶ディスプレイ（以下「ＬＣＤ」という）パネル、カラーフィルタ等を透過する必要があり、吸収・拡散のために光が減衰してしまうことに起因する。すなわち、ハーフミラーを用いる半透過型液晶表示装置は、外光の反射率が低いため、輝度発生効率が低いことになる。 In a transflective liquid crystal display device using a half mirror, it is known that the reflectance of external light is, for example, about several (%) with respect to tens of thousands (cd / m 2 ) of external light luminance. . This is a process of reflecting external light with a half mirror, and it is necessary to pass through the front protective glass, polarizing plate, liquid crystal display (hereinafter “LCD”) panel, color filter, etc. Is caused by the attenuation. That is, a transflective liquid crystal display device using a half mirror has a low luminance generation efficiency because it has a low external light reflectance.

第１の従来の技術として、特許文献１に記載される環境適応型の画像表示システムがある。この環境適応型の画像表示システムは、色光センサで計測された画像表示領域の色光情報に基づいて、プロジェクタの入出力用プロファイルを補正する。具体的には、前処理で色光情報に基づいて求めた基準環境での色空間内の座標値と、実際の視環境での座標値とから補色対となる座標値を演算し、この補色対となる座標値から入出力用プロファイルを補正する。補色対となる座標値は、色空間における実際のプレゼンテーション環境での白色値の座標値の座標位置を示す束縛ベクトルの逆ベクトルを求めることによって得ることができる。   As a first conventional technique, there is an environment adaptive image display system described in Patent Document 1. This environment-adaptive image display system corrects the input / output profile of the projector based on the color light information of the image display area measured by the color light sensor. Specifically, a coordinate value to be a complementary color pair is calculated from the coordinate value in the color space in the reference environment obtained based on the color light information in the preprocessing and the coordinate value in the actual visual environment, and this complementary color pair is calculated. The input / output profile is corrected from the coordinate value. The coordinate value to be a complementary color pair can be obtained by obtaining an inverse vector of the binding vector indicating the coordinate position of the coordinate value of the white value in the actual presentation environment in the color space.

第２の従来の技術として、特許文献２に記載される画像観察装置がある。この画像観察装置は、反射型と透過型とを切り換えることができる。反射型が選択されると、外部センサによって取得した外光の色温度などの外光情報と表示対象である画像データに付加されている情報とに基づいて表示画像の色補正を行う。   As a second conventional technique, there is an image observation apparatus described in Patent Document 2. This image observation apparatus can switch between a reflection type and a transmission type. When the reflection type is selected, color correction of the display image is performed based on the external light information such as the color temperature of the external light acquired by the external sensor and the information added to the image data to be displayed.

第３の従来の技術として、特許文献３に記載される携帯型データ処理装置がある。この携帯型データ処理装置は、半透過型液晶表示デバイスを用いるものであり、半透過型液晶表示デバイスに入射する外部光量を計測するセンサの計測結果に応じて、半透過型液晶表示デバイスの後方から光を照射して液晶表示部にデータを表示させる液晶照明部の輝度を制御する。   As a third conventional technique, there is a portable data processing device described in Patent Document 3. This portable data processing apparatus uses a transflective liquid crystal display device, and the back of the transflective liquid crystal display device is determined according to the measurement result of a sensor that measures the amount of external light incident on the transflective liquid crystal display device. The luminance of the liquid crystal illumination unit that displays data on the liquid crystal display unit is controlled by irradiating light.

第４の従来の技術として、特許文献４に記載される液晶表示制御装置がある。この液晶表示制御装置は、液晶表示部に外部から照射される外光の光量を検出する照明検出部からの照度データに基づいて、バックライト輝度を調整し、照明検出部からの照度データ、および液晶表示部の温度を検出する温度検出部からの温度データに基づいて、コントラストを調整する。   As a fourth conventional technique, there is a liquid crystal display control device described in Patent Document 4. The liquid crystal display control device adjusts the backlight luminance based on the illuminance data from the illumination detection unit that detects the amount of external light emitted from the outside to the liquid crystal display unit, the illuminance data from the illumination detection unit, and The contrast is adjusted based on temperature data from a temperature detection unit that detects the temperature of the liquid crystal display unit.

第５の従来の技術として、特許文献５に記載される表示装置がある。この表示装置は、半透過型液晶表示装置であって、表示領域の周縁に設けられる光センサの出力に応じて、表示パネルの照明手段の発光強度を制御するものであり、光センサの分光感度を人の視感度特性に合致させる分光感度調整手段を有する。   As a fifth conventional technique, there is a display device described in Patent Document 5. This display device is a transflective liquid crystal display device that controls the light emission intensity of the illumination means of the display panel according to the output of the photosensor provided at the periphery of the display region. Has spectral sensitivity adjusting means for matching the visual sensitivity characteristics of a person.

特開２００１−３２０７２５号公報JP 2001-320725 A 特開２００３−２０９８５５号公報JP 2003-209855 A 特開平６−１８８８０号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-18880 特開平９−３１１３１７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-311317 特開２００７−２１２８９０号公報JP 2007-212890 A

第１の従来の技術は、プロジェクタに対して用いられるものであり、半透過型あるいは反射型の液晶表示装置に用いられるものではない。また、第２〜４の従来の技術は、いずれも外光の分光特性を用いるものではない。第５の従来の技術は、光センサの分光感度を調整するものであり、外光の分光特性を用いて、視認性を改善するものではない。また、いずれの従来の技術も上述した２つの問題を解決するものではない。   The first conventional technique is used for a projector, and is not used for a transflective or reflective liquid crystal display device. In addition, none of the second to fourth conventional techniques uses the spectral characteristics of external light. The fifth conventional technique adjusts the spectral sensitivity of the optical sensor, and does not improve the visibility using the spectral characteristics of external light. In addition, none of the conventional techniques solves the two problems described above.

本発明の目的は、外光の影響等による色ずれを補正することができる高輝度表示装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a high brightness display device capable of correcting a color shift due to the influence of external light or the like.

本発明は、画像情報を表示する表示手段の表示画面の背面側に設けられるバックライト手段が照射する照射光と、前記表示手段と前記バックライト手段との間に設けられるハーフミラーによる反射光もしくは前記表示手段の周縁部に設けられる外光取得手段によって取得される取得外光とを、または前記反射光もしくは前記取得外光を、前記表示手段に設けられるカラーフィルタを透過させることによって画像情報の色を発色させる表示装置であって、
前記照射光の光量、および前記表示手段に外部から照射される外光の光量を、予め定める波長範囲で予め定める波長間隔で表わす分光特性を検出する分光特性検出手段と、
前記表示手段に表示すべき画像情報の色補正を行い、色補正が行われた画像情報を前記表示手段へ供給して、表示させる色補正手段と、
前記分光特性検出手段に前記照射光の光量の分光特性および前記外光の光量の分光特性を検出させ、前記分光特性検出手段に検出させた照射光の分光特性および外光の分光特性に基づいて色補正情報を生成し、生成した色補正情報を前記色補正手段に供給し、供給した色補正情報に基づいて前記色補正手段に表示すべき画像情報の色補正を行わせる制御手段とを備えたことを特徴とする表示装置である。 The present invention relates to irradiation light irradiated by a backlight unit provided on the back side of a display screen of a display unit that displays image information, and reflected light from a half mirror provided between the display unit and the backlight unit, or The acquired external light acquired by the external light acquiring means provided at the peripheral portion of the display means, or the reflected light or the acquired external light is transmitted through the color filter provided in the display means to A display device for producing a color;
Spectral characteristic detection means for detecting spectral characteristics representing the light quantity of the irradiation light and the light quantity of external light irradiated from the outside on the display means at a predetermined wavelength interval in a predetermined wavelength range;
Color correction means for performing color correction of image information to be displayed on the display means, and supplying the image information on which color correction has been performed to the display means;
Based on the spectral characteristic of the irradiation light and the spectral characteristic of the external light detected by the spectral characteristic detection unit, the spectral characteristic detection unit detects the spectral characteristic of the light amount of the irradiation light and the spectral characteristic of the light amount of the external light. Control means for generating color correction information, supplying the generated color correction information to the color correction means, and performing color correction of image information to be displayed on the color correction means based on the supplied color correction information. This is a display device characterized by that.

また本発明は、前記制御手段は、前記分光特性検出手段に検出させた照射光の分光特性および外光の分光特性、前記表示手段に設けられるカラーフィルタの分光透過率、ならびに等色関数に基づいて、色補正のための補正行列を算出し、算出した補正行列を色補正情報とすることを特徴とする。   In the invention, it is preferable that the control unit is based on a spectral characteristic of irradiation light and a spectral characteristic of external light detected by the spectral characteristic detection unit, a spectral transmittance of a color filter provided in the display unit, and a color matching function. Thus, a correction matrix for color correction is calculated, and the calculated correction matrix is used as color correction information.

また本発明は、前記制御手段は、
前記表示手段に外部から照射される外光の分光特性を予め定める第１の時間間隔ごとに前記分光特性検出手段に検出させ、
前記予め定める第１の時間の開始時点と該予め定める第１の時間の経過時点とでの外光の分光特性の差が予め定める第１の閾値以上であるとき、前記色補正情報を生成することを特徴とする。 In the present invention, the control means includes
Causing the display means to detect the spectral characteristics of external light irradiated from outside at predetermined first time intervals;
The color correction information is generated when a difference in spectral characteristics of external light between the start time of the predetermined first time and the elapse time of the predetermined first time is greater than or equal to a predetermined first threshold value. It is characterized by that.

また本発明は、前記制御手段は、
前記バックライト手段からの照射光の分光特性を、予め定める時点、および該予め定める時点の後予め定める第２の時間間隔ごとに、前記分光特性検出手段に検出させ、
前記予め定める時点での分光特性と前記予め定める第２の時間間隔での分光特性との差が予め定める第２の閾値以上であるとき、前記予め定める時点での分光特性および前記予め定める第２の時間間隔での分光特性に基づいて、前記予め定める第２の閾値である分光特性の照射光によって発色する画像情報の色を、前記予め定める時点における照射光によって発色する画像情報の色に一致させるための色補正情報を生成し、生成した色補正情報を、前記色補正手段に供給することを特徴とする。 In the present invention, the control means includes
Spectral characteristics of light emitted from the backlight means are detected by the spectral characteristics detection means at a predetermined time point and every second time interval that is predetermined after the predetermined time point,
When the difference between the spectral characteristic at the predetermined time point and the spectral characteristic at the predetermined second time interval is greater than or equal to a predetermined second threshold, the spectral characteristic at the predetermined time point and the predetermined second time Based on the spectral characteristics at the time interval, the color of the image information that is colored by the irradiation light having the spectral characteristic that is the second predetermined threshold matches the color of the image information that is colored by the irradiation light at the predetermined time point Color correction information is generated, and the generated color correction information is supplied to the color correction means.

また本発明は、前記制御手段は、
前記分光特性検出手段によって検出した外光の分光特性が示す光量が、前記分光特性検出手段によって検出した照射光の分光特性が示す光量未満であるとき、前記バックライト手段に照射光を照射させ、
前記分光特性検出手段に検出させた照射光の分光特性および外光の分光特性に基づいて、前記照射光と前記反射光もしくは前記取得外光とを前記カラーフィルタに透過させるときに発色する画像情報の色を、前記バックライト手段からの照射光のみを前記カラーフィルタに透過させることによって発色する画像情報の色に一致させるための色補正情報を生成することを特徴とする。 In the present invention, the control means includes
When the light quantity indicated by the spectral characteristic of the external light detected by the spectral characteristic detection means is less than the light quantity indicated by the spectral characteristic of the irradiation light detected by the spectral characteristic detection means, the backlight means is irradiated with the irradiation light,
Based on the spectral characteristics of the irradiation light detected by the spectral characteristic detection means and the spectral characteristics of the external light, image information that is colored when the irradiation light and the reflected light or the acquired external light are transmitted through the color filter. The color correction information for making the color coincide with the color of the image information to be colored by transmitting only the irradiation light from the backlight means through the color filter is generated.

また本発明は、前記制御手段は、前記予め定める波長範囲について前記予め定める波長間隔で、２つの分光特性が示すそれぞれの光量の差を算出し、算出した差の合計の平均を、該２つの分光特性の差とすることを特徴とする。   Further, in the present invention, the control means calculates a difference between the light amounts indicated by the two spectral characteristics at the predetermined wavelength interval for the predetermined wavelength range, and calculates an average of the calculated differences. It is characterized by a difference in spectral characteristics.

また本発明は、前記分光特性は、可視光領域における波長ごとに表わされる輝度特性であることを特徴とする。   Further, the invention is characterized in that the spectral characteristic is a luminance characteristic expressed for each wavelength in the visible light region.

また本発明は、前記照射光および前記取得外光を拡散する拡散板をさらに含み、
前記分光特性検出手段は、拡散板によって拡散された光の分光特性を検出することを特徴とする。 The present invention further includes a diffusing plate for diffusing the irradiation light and the acquired external light,
The spectral characteristic detection means detects the spectral characteristic of light diffused by the diffusion plate.

また本発明は、前記バックライト手段が照射する照射光の一部を前記分光特性検出手段に導く光ファイバをさらに含むことを特徴とする。   The invention further includes an optical fiber that guides a part of the irradiation light emitted from the backlight unit to the spectral characteristic detection unit.

また本発明は、前記光ファイバは、前記外光取得手段によって取得される取得外光を前記分光特性検出手段に導くことを特徴とする。   In the invention, it is preferable that the optical fiber guides the acquired external light acquired by the external light acquiring unit to the spectral characteristic detecting unit.

また本発明は、前記表示手段、前記バックライト手段および前記ハーフミラーを含む半透過型液晶表示装置であることを特徴とする。   In addition, the present invention is a transflective liquid crystal display device including the display unit, the backlight unit, and the half mirror.

また本発明は、前記表示手段、前記バックライト手段および前記外光取得手段を含む透過型液晶表示装置であり、
前記外光取得手段は、外光取得用の開口部であり、
前記バックライト手段は、外光を導く導光板を含むことを特徴とする。 Further, the present invention is a transmissive liquid crystal display device including the display means, the backlight means and the external light acquisition means,
The external light acquisition means is an opening for acquiring external light,
The backlight means includes a light guide plate that guides external light.

本発明によれば、画像情報を表示する表示手段の表示画面の背面側に設けられるバックライト手段が照射する照射光と、前記表示手段と前記バックライト手段との間に設けられるハーフミラーによる反射光もしくは前記表示手段の周縁部に設けられる外光取得手段によって取得される取得外光とを、または前記反射光もしくは前記取得外光を、前記表示手段に設けられるカラーフィルタを透過させることによって画像情報の色を発色させるにあたって、分光特性検出手段は、前記照射光の光量、および前記表示手段に外部から照射される外光の光量を、予め定める波長範囲で予め定める波長間隔で表わす分光特性を検出する。色補正手段は、前記表示手段に表示すべき画像情報の色補正を行い、色補正が行われた画像情報を前記表示手段へ供給して、表示させる。そして、制御手段は、前記分光特性検出手段に前記照射光の光量の分光特性および前記外光の光量の分光特性を検出させ、前記分光特性検出手段に検出させた照射光の分光特性および外光の分光特性に基づいて色補正情報を生成し、生成した色補正情報を前記色補正手段に供給し、供給した色補正情報に基づいて前記色補正手段に表示すべき画像情報の色補正を行わせる。   According to the present invention, the irradiation light emitted by the backlight means provided on the back side of the display screen of the display means for displaying the image information, and the reflection by the half mirror provided between the display means and the backlight means. An image obtained by transmitting light or external light acquired by external light acquisition means provided at a peripheral portion of the display means, or transmitting the reflected light or acquisition external light through a color filter provided in the display means In developing the color of the information, the spectral characteristic detecting means has a spectral characteristic that represents the light quantity of the irradiation light and the light quantity of external light irradiated from the outside to the display means by a predetermined wavelength range in a predetermined wavelength range. To detect. The color correction means performs color correction of image information to be displayed on the display means, and supplies the image information on which color correction has been performed to the display means for display. The control unit causes the spectral characteristic detection unit to detect the spectral characteristic of the light amount of the irradiation light and the spectral characteristic of the light amount of the external light, and the spectral characteristic of the irradiation light and the external light detected by the spectral characteristic detection unit. Color correction information is generated based on the spectral characteristics of the image, the generated color correction information is supplied to the color correction unit, and color correction of image information to be displayed on the color correction unit is performed based on the supplied color correction information. Make it.

したがって、外光の影響等による色ずれを補正することができる。特に、表示装置、たとえば半透過型液晶表示装置もしくは取得外光にて高輝度化を可能とした透過型液晶表示装置を使用するデジタルサイネージにて、分光特性検出手段、たとえば分光輝度センサによって、外光およびバックライトからの照射光の分光特性を検出し、検出した分光特性に基づいて色補正を行うことによって、外光の影響もしくはバックライトの経時変化による視認性の低下を防ぎ、半透過型液晶表示装置もしくは透過型液晶表示装置で、バックライト照射モード、外光モード、およびバックライト照射および外光モードでの色ずれおよび輝度不足の問題を改善することができる。   Therefore, it is possible to correct color misregistration due to the influence of external light. In particular, in a digital signage using a display device, for example, a transflective liquid crystal display device or a transmissive liquid crystal display device capable of increasing the brightness with external light, the spectral characteristic detecting means, for example, a spectral luminance sensor By detecting the spectral characteristics of the light and the light emitted from the backlight, and performing color correction based on the detected spectral characteristics, it is possible to prevent the deterioration of visibility due to the influence of external light or the change of the backlight over time. In a liquid crystal display device or a transmissive liquid crystal display device, problems of color shift and insufficient luminance in the backlight irradiation mode, the external light mode, and the backlight irradiation and the external light mode can be improved.

また、外光の影響を受ける屋外設置の場合およびバックライト照射に依存する屋内設置の場合のいずれでも、同じ画像を表示しても色ずれが発生しないので、観察者に対して色再現性における違和感を与えることがなく、屋外設置および屋内設置を兼用することができる表示装置とすることができる。   In addition, in both outdoor installations affected by external light and indoor installations that depend on backlight illumination, there is no color shift even if the same image is displayed. The display device can be used both outdoors and indoors without giving a sense of incongruity.

また本発明によれば、前記制御手段は、前記分光特性検出手段に検出させた照射光の分光特性および外光の分光特性、前記表示手段に設けられるカラーフィルタの分光透過率、ならびに等色関数に基づいて、色補正のための補正行列を算出し、算出した補正行列を色補正情報とする。したがって、より正確に色ずれの補正を行うことができる色補正情報である補正行列を算出することができる。   According to the invention, the control means includes a spectral characteristic of irradiation light and a spectral characteristic of external light detected by the spectral characteristic detection means, a spectral transmittance of a color filter provided in the display means, and a color matching function. Based on the above, a correction matrix for color correction is calculated, and the calculated correction matrix is used as color correction information. Therefore, it is possible to calculate a correction matrix that is color correction information that can correct color misregistration more accurately.

また本発明によれば、前記制御手段は、前記表示手段に外部から照射される外光の分光特性を予め定める第１の時間間隔ごとに前記分光特性検出手段に検出させる。そして、前記予め定める第１の時間の開始時点と該予め定める第１の時間の経過時点とでの外光の分光特性の差が予め定める第１の閾値以上であるとき、前記色補正情報を生成する。したがって、外光の時間変化に伴う性能低下による表示色の色ずれの程度が小さい場合には、色補正を行うための演算処理を省略することができるので、画面表示に遅延が起きない。   According to the invention, the control unit causes the spectral characteristic detection unit to detect the spectral characteristic of the external light emitted from the outside to the display unit at a predetermined first time interval. When the difference in the spectral characteristics of the external light between the start time of the predetermined first time and the elapse time of the predetermined first time is equal to or greater than the first threshold value, the color correction information is Generate. Accordingly, when the degree of color shift of the display color due to the performance degradation due to the time change of the external light is small, the calculation process for performing the color correction can be omitted, so that the screen display is not delayed.

また本発明によれば、前記制御手段は、前記バックライト手段からの照射光の分光特性を、予め定める時点、および該予め定める時点の後予め定める第２の時間間隔ごとに、前記分光特性検出手段に検出させる。そして、前記予め定める時点での分光特性と前記予め定める第２の時間間隔での分光特性との差が予め定める第２の閾値以上であるとき、前記予め定める時点での分光特性および前記予め定める第２の時間間隔での分光特性に基づいて、前記予め定める第２の閾値である分光特性の照射光によって発色する画像情報の色を、前記予め定める時点における照射光によって発色する画像情報の色に一致させるための色補正情報を生成し、生成した色補正情報を前記色補正手段に供給する。   According to the invention, the control means detects the spectral characteristics of the light emitted from the backlight means at a predetermined time point and at a predetermined second time interval after the predetermined time point. Let the means detect. When the difference between the spectral characteristic at the predetermined time point and the spectral characteristic at the predetermined second time interval is equal to or larger than the predetermined second threshold value, the spectral characteristic at the predetermined time point and the predetermined characteristic value are determined. Based on the spectral characteristic at the second time interval, the color of the image information that is colored by the irradiation light having the spectral characteristic that is the second predetermined threshold is the color of the image information that is colored by the irradiation light at the predetermined time point. The color correction information for matching is generated, and the generated color correction information is supplied to the color correction means.

したがって、表示装置に使用されるバックライトによる照射光に経年変化による変化が発生しても、経年変化分の色補正を行うことによって、バックライトの性能低下に起因する色ずれを抑制し、表示装置の工場出荷当時の状態と同等の発色表示を維持することができる。   Therefore, even if the illumination light from the backlight used in the display device changes due to aging, color misregistration due to deterioration of the backlight performance is suppressed by performing color correction for the aging, and display is performed. It is possible to maintain the same color display as that when the device was shipped from the factory.

また本発明によれば、前記制御手段は、前記分光特性検出手段によって検出した外光の分光特性が示す光量が、前記分光特性検出手段によって検出した照射光の分光特性が示す光量未満であるとき、前記バックライト手段に照射光を照射させる。そして、前記分光特性検出手段に検出させた照射光の分光特性および外光の分光特性に基づいて、前記照射光と前記反射光もしくは前記取得外光とを前記カラーフィルタに透過させるときに発色する画像情報の色を、前記バックライト手段からの照射光のみを前記カラーフィルタに透過させることによって発色する画像情報の色に一致させるための色補正情報を生成する。   According to the invention, the control means is configured such that the light quantity indicated by the spectral characteristic of the external light detected by the spectral characteristic detection means is less than the light quantity indicated by the spectral characteristic of the irradiation light detected by the spectral characteristic detection means. The backlight means is irradiated with irradiation light. Then, based on the spectral characteristic of the irradiation light detected by the spectral characteristic detection unit and the spectral characteristic of the external light, the color filter is colored when the irradiation light and the reflected light or the acquired external light are transmitted through the color filter. Color correction information is generated to match the color of the image information with the color of the image information that is colored by transmitting only the light emitted from the backlight means through the color filter.

したがって、外光の輝度が不足する場合に、バックライトによる照射光によって輝度を補充して、バックライトによる照射光と外光とを合せた光によって画像情報の色を発色することができる。バックライトによる照射光および外光の分光特性に基づいて、色補正を行うための色補正情報、たとえば補正行列を求めて色補正を行うので、バックライトによる照射光のみのときと同等の発色表示を得ることができる。   Therefore, when the luminance of the external light is insufficient, the luminance can be supplemented by the light irradiated by the backlight, and the color of the image information can be developed by the light that is a combination of the light irradiated by the backlight and the external light. Color correction information for color correction based on the spectral characteristics of the illumination light from the backlight and external light, for example, a correction matrix is obtained and color correction is performed, so the same color display as when only the illumination light from the backlight is used Can be obtained.

また本発明によれば、前記制御手段は、前記予め定める波長範囲について前記予め定める波長間隔で、２つの分光特性が示すそれぞれの光量の差を算出し、算出した差の合計の平均を、該２つの分光特性の差とする。したがって、輝度が波長に依存して変化しても、２つの分光特性の差を求めることができる。   According to the invention, the control means calculates a difference between the respective light amounts indicated by two spectral characteristics at the predetermined wavelength interval for the predetermined wavelength range, and calculates an average of the total of the calculated differences. The difference between the two spectral characteristics. Therefore, even if the luminance changes depending on the wavelength, the difference between the two spectral characteristics can be obtained.

また本発明によれば、前記分光特性は、可視光領域（３８０〜７８０（ｎｍ））における波長ごとに表わされる輝度特性であるので、波長ごとに補正することができ、より正確に色ずれを補正することができる。   Further, according to the present invention, the spectral characteristic is a luminance characteristic expressed for each wavelength in the visible light region (380 to 780 (nm)), and therefore can be corrected for each wavelength, and color misregistration can be more accurately performed. It can be corrected.

また本発明によれば、前記照射光および前記取得外光を拡散する拡散板をさらに含む。そして、前記分光特性検出手段は、拡散板によって拡散された光の分光特性を検出するので、局所的に輝度の強弱があっても適正な輝度を検出することができる。   Moreover, according to this invention, the diffusion plate which diffuses the said irradiation light and the said acquisition external light is further included. And since the said spectral characteristic detection means detects the spectral characteristic of the light diffused by the diffuser plate, even if there is local intensity | strength strength, it can detect appropriate brightness | luminance.

また本発明によれば、前記バックライト手段が照射する照射光の一部を前記分光特性検出手段に導く光ファイバをさらに含むので、分光特性検出手段を離して設けても、光の減衰を抑えることができる。   In addition, according to the present invention, the optical fiber further includes an optical fiber that guides a part of the irradiation light emitted from the backlight unit to the spectral characteristic detection unit. Therefore, even if the spectral characteristic detection unit is provided separately, the attenuation of light is suppressed. be able to.

また本発明によれば、前記光ファイバは、前記外光取得手段によって取得される取得外光を前記分光特性検出手段に導くので、取得外光についても光の減衰を抑えることができる。   Further, according to the present invention, the optical fiber guides the acquired external light acquired by the external light acquiring means to the spectral characteristic detecting means, so that attenuation of light can be suppressed even for the acquired external light.

また本発明によれば、表示装置は、前記表示手段、前記バックライト手段および前記ハーフミラーを含む半透過型液晶表示装置である。したがって、バックライト手段による照射光と反射外光とによる半透過型液晶表示装置として実現するとともに、外光による視認性の低下を防止し、外光による色ずれおよび輝度変化を抑制することができる。   According to the invention, the display device is a transflective liquid crystal display device including the display means, the backlight means, and the half mirror. Accordingly, it can be realized as a transflective liquid crystal display device by the light irradiated by the backlight means and the reflected external light, and it is possible to prevent the visibility from being deteriorated by the external light and to suppress the color shift and the luminance change due to the external light. .

また本発明によれば、表示装置は、前記表示手段、前記バックライト手段および前記外光取得手段を含む透過型液晶表示装置であり、前記外光取得手段は、外光取得用の開口部であり、前記バックライト手段は、外光を導く導光板を含む。したがって、バックライト手段による照射光と、開口部および導光板による取得外光とによる透過型液晶表示装置として実現するとともに、外光による視認性の低下を防止し、外光による色ずれおよび輝度変化を抑制することができる。   According to the invention, the display device is a transmissive liquid crystal display device including the display means, the backlight means, and the external light acquisition means, and the external light acquisition means is an opening for acquiring external light. The backlight means includes a light guide plate for guiding outside light. Therefore, it is realized as a transmissive liquid crystal display device by irradiation light from the backlight means and external light acquired by the opening and the light guide plate, and prevents deterioration in visibility due to external light, color shift and luminance change due to external light Can be suppressed.

本発明の第１の実施形態である半透過型液晶表示装置１の外観を模式的に示す側面図である。1 is a side view schematically showing an appearance of a transflective liquid crystal display device 1 according to a first embodiment of the present invention. 半透過型液晶表示装置１の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of a transflective liquid crystal display device 1. FIG. 外光およびバックライトの光源分光輝度の一例を示すグラフ５１である。It is the graph 51 which shows an example of the light source spectral luminance of external light and a backlight. ＬＣＤモジュール１１のカラーフィルタの分光透過率の一例を示すグラフ５２である。It is a graph 52 which shows an example of the spectral transmittance of the color filter of the LCD module. カラーフィルタ透過時におけるバックライト１３の照射光の分光特性の一例を示すグラフ５３である。It is a graph 53 which shows an example of the spectral characteristic of the irradiation light of the backlight 13 at the time of color filter transmission. カラーフィルタ透過時における外光の分光特性の一例を示すグラフ５４である。It is a graph 54 which shows an example of the spectral characteristic of external light at the time of color filter transmission. 等色関数の視感度特性を示すグラフ５５である。It is a graph 55 which shows the visibility characteristic of a color matching function. 外光の変化を検出するための評価方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the evaluation method for detecting the change of external light. バックライト１３を消灯して色補正を行う第１の色補正処理の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the 1st color correction process which turns off the backlight 13 and performs color correction. バックライト１３を併用して色補正を行う第２の色補正処理の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the 2nd color correction process which performs color correction using the backlight 13 together. 半透過型液晶表示装置１で色補正を行ったときのｘｙ色度６０を示す。An xy chromaticity 60 when color correction is performed in the transflective liquid crystal display device 1 is shown. 本発明の第２の実施形態である透過型液晶表示装置２の外観を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the external appearance of the transmissive liquid crystal display device 2 which is the 2nd Embodiment of this invention. 外光の影響による色ずれが発生したときのｘｙ色度６１を示す図である。It is a figure which shows xy chromaticity 61 when the color shift by the influence of external light generate | occur | produces.

図１は、本発明の第１の実施形態である半透過型液晶表示装置１の外観を模式的に示す側面図である。図１（ａ）は、半透過型液晶表示装置１を側面からみた外観図である。表示装置である半透過型液晶表示装置１は、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display：略称ＬＣＤ）モジュール１１、ハーフミラー１２、バックライト１３、拡散板１４，１７、光ファイバ１５、第１分光放射輝度センサ１６および第２分光放射輝度センサ１８を含んで構成される。   FIG. 1 is a side view schematically showing the appearance of a transflective liquid crystal display device 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1A is an external view of the transflective liquid crystal display device 1 as viewed from the side. A transflective liquid crystal display device 1 as a display device includes a liquid crystal display (LCD) module 11, a half mirror 12, a backlight 13, diffusing plates 14 and 17, an optical fiber 15, and a first spectral radiance sensor. 16 and the second spectral radiance sensor 18.

表示手段であるＬＣＤモジュール１１は、たとえば液晶パネルによって構成され、画像情報を表示する。ＬＣＤモジュール１１は、図示しないカラーフィルタを有し、背後からの光を、カラーフィルタを透過させることによって、表示する画像情報の色を発色する。ハーフミラー１２は、ＬＣＤモジュール１１の背後、つまりＬＣＤモジュール１１の表示画面の背面側に配置される。ハーフミラー１２は、ＬＣＤモジュール１１を透過してくる太陽光あるいは照明からの照明光などの外光を反射し、反射光をＬＣＤモジュール１１の背後から表示画面、つまり前面方向へ透過させる。   The LCD module 11 serving as a display means is constituted by a liquid crystal panel, for example, and displays image information. The LCD module 11 has a color filter (not shown), and colors the color of image information to be displayed by transmitting light from behind through the color filter. The half mirror 12 is arranged behind the LCD module 11, that is, on the back side of the display screen of the LCD module 11. The half mirror 12 reflects external light such as sunlight or illumination light transmitted through the LCD module 11 and transmits the reflected light from the back of the LCD module 11 toward the display screen, that is, the front surface.

バックライト手段であるバックライト１３は、ハーフミラー１２の背後に配置される。すなわち、ＬＣＤモジュール１１の前面側から、ＬＣＤモジュール１１、ハーフミラー１２およびバックライト１３がこの順序で配列される。バックライト１３は、図示しない光源を有し、該光源が発する照射光をハーフミラー１２の方向に照射し、照射光をハーフミラー１２の背後からＬＣＤモジュール１１の前面方向に透過させる。   The backlight 13 serving as the backlight means is disposed behind the half mirror 12. That is, the LCD module 11, the half mirror 12, and the backlight 13 are arranged in this order from the front side of the LCD module 11. The backlight 13 has a light source (not shown), irradiates the irradiation light emitted from the light source in the direction of the half mirror 12, and transmits the irradiation light from the back of the half mirror 12 toward the front surface of the LCD module 11.

拡散板１４は、ＬＣＤモジュール１１の画面の面方向に、バックライト１３の下側に設けられ、バックライト１３の光源が発する照射光を拡散、透過させることで、光ファイバ１５に供給する。光ファイバ１５は、拡散板１４から供給された照射光を第１分光放射輝度センサ１６に導いて、第１分光放射輝度センサ１６に供給する。   The diffusion plate 14 is provided on the lower side of the backlight 13 in the screen direction of the LCD module 11, and supplies the optical fiber 15 by diffusing and transmitting the irradiation light emitted from the light source of the backlight 13. The optical fiber 15 guides the irradiation light supplied from the diffusion plate 14 to the first spectral radiance sensor 16 and supplies it to the first spectral radiance sensor 16.

第１分光放射輝度センサ１６は、光ファイバ１５から供給された照射光、つまりバックライト１３の照射光の分光特性を検出する検出装置である。スペクトルである分光特性は、光の光量、つまり輝度を、予め定める波長範囲で予め定める波長間隔で表わす特性である。予め定める波長範囲は、たとえば３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲であり、予め定める波長間隔は、たとえば１ｎｍの波長間隔である。   The first spectral radiance sensor 16 is a detection device that detects the spectral characteristics of the irradiation light supplied from the optical fiber 15, that is, the irradiation light of the backlight 13. The spectral characteristic which is a spectrum is a characteristic which expresses the light quantity of light, that is, the luminance by a predetermined wavelength interval in a predetermined wavelength range. The predetermined wavelength range is, for example, a wavelength range of 380 nm to 780 nm, and the predetermined wavelength interval is, for example, a wavelength interval of 1 nm.

拡散板１７は、ＬＣＤモジュール１１の前面側から拡散板１７に照射される外光を拡散、透過することで、第２分光放射輝度センサ１８に供給する。第２分光放射輝度センサ１８は、拡散板１７の背後に隣接して設けられ、拡散板１７から供給される外光の分光特性を検出する検出装置である。拡散板１７および第２分光放射輝度センサ１８は、ＬＣＤモジュール１１の画面の面方向に、ＬＣＤモジュール１１の上側に配置される。拡散板１４，１７は、第１分光放射輝度センサ１６および第２分光放射輝度センサ１８に対し、直接光入射による損傷防止、および各種結像による測定精度低下防止の目的で設けたものであり、必ずしも本構成に限られるものではない。   The diffusion plate 17 supplies the second spectral radiance sensor 18 by diffusing and transmitting the external light applied to the diffusion plate 17 from the front side of the LCD module 11. The second spectral radiance sensor 18 is a detection device that is provided adjacent to the back of the diffusion plate 17 and detects the spectral characteristics of external light supplied from the diffusion plate 17. The diffusion plate 17 and the second spectral radiance sensor 18 are arranged on the upper side of the LCD module 11 in the surface direction of the screen of the LCD module 11. The diffusing plates 14 and 17 are provided for the purpose of preventing damage due to direct light incidence and preventing reduction in measurement accuracy due to various imaging with respect to the first spectral radiance sensor 16 and the second spectral radiance sensor 18. It is not necessarily limited to this configuration.

図１（ｂ）は、図１（ａ）に示した構成とは異なる光ファイバ１５ａおよび分光放射輝度センサ１６ａの例を示す模式的に示す図である。図１（ｂ）に示した構成では、図１（ａ）に示した光ファイバ１５、第１分光放射輝度センサ１６および第２分光放射輝度センサ１８に代えて、光ファイバ１５ａ、分光放射輝度センサ１６ａおよび電子シャッター１９ａ，１９ｂを用いる。   FIG. 1B is a diagram schematically showing an example of an optical fiber 15a and a spectral radiance sensor 16a different from the configuration shown in FIG. In the configuration shown in FIG. 1B, instead of the optical fiber 15, the first spectral radiance sensor 16, and the second spectral radiance sensor 18 shown in FIG. 16a and electronic shutters 19a and 19b are used.

光ファイバ１５ａは、拡散板１４を通じて得られた照射光を分光放射輝度センサ１６ａに導いて供給するとともに、拡散板１７を通じて得られた外光を分光放射輝度センサ１６ａに導いて供給する。光ファイバ１５ａは、電子シャッター１９ａを介して拡散板１４に接続されるとともに、電子シャッター１９ｂを介して拡散板１７に接続される。電子シャッター１９ａ，１９ｂは、同時に開放されることはなく、両方閉じているか、いずれか１つのみが開放される。   The optical fiber 15a guides and supplies the irradiation light obtained through the diffuser plate 14 to the spectral radiance sensor 16a, and guides and supplies the external light obtained through the diffuser plate 17 to the spectral radiance sensor 16a. The optical fiber 15a is connected to the diffusion plate 14 via an electronic shutter 19a, and is connected to the diffusion plate 17 via an electronic shutter 19b. The electronic shutters 19a and 19b are not opened at the same time, but both are closed or only one of them is opened.

分光放射輝度センサ１６ａは、光ファイバ１５から供給される入射光の分光特性を検出する検出装置である。分光放射輝度センサ１６ａは、電子シャッター１９ａが開放しているときは、拡散板１４を通じて得られた照射光の分光特性を検出し、電子シャッター１９ｂが開放しているときは、拡散板１７を通じて得られた外光の分光特性を検出する。   The spectral radiance sensor 16 a is a detection device that detects the spectral characteristics of incident light supplied from the optical fiber 15. The spectral radiance sensor 16a detects the spectral characteristics of the irradiated light obtained through the diffusion plate 14 when the electronic shutter 19a is open, and obtains it through the diffusion plate 17 when the electronic shutter 19b is open. The spectral characteristic of the external light is detected.

第１分光放射輝度センサ１６、第２分光放射輝度センサ１８および分光放射輝度センサ１６ａは、たとえば回折格子を用いるポリクロメータ方式の分光放射輝度計、あるいはフィルタ方式の色彩輝度計によって構成される。ポリクロメータ方式の分光放射輝度計は、測定対象の光をレンズで集光し、集光した光をグレーティング、つまり回折格子で波長ごとに分離し、波長ごとの輝度を複数のフォトセンサ、たとえばフォトダイオードアレイで測定するものである。フィルタ方式の色彩輝度計は、ポリクロメータ方式の分光放射輝度計よりも精度が劣る。第１分光放射輝度センサ１６および第２分光放射輝度センサ１８、または分光放射輝度センサ１６ａは、分光特性検出手段である。   The first spectral radiance sensor 16, the second spectral radiance sensor 18 and the spectral radiance sensor 16a are constituted by, for example, a polychromator type spectral radiance meter using a diffraction grating or a filter type color luminance meter. A polychromator-type spectral radiance meter collects light to be measured with a lens, separates the collected light for each wavelength by a grating, that is, a diffraction grating, and converts the luminance for each wavelength to a plurality of photosensors, for example, photo It is measured with a diode array. The filter type color luminance meter is inferior in accuracy to the polychromator type spectral radiance meter. The first spectral radiance sensor 16 and the second spectral radiance sensor 18 or the spectral radiance sensor 16a are spectral characteristic detection means.

図１（ａ）に示した構成では、第１分光放射輝度センサ１６および第２分光放射輝度センサ１８の２つの分光放射輝度センサを用いているが、図１（ｂ）に示した構成は、１つの分光放射輝度センサ１６ａのみでよく、分光放射輝度センサの数を低減することができる。   In the configuration shown in FIG. 1A, two spectral radiance sensors, the first spectral radiance sensor 16 and the second spectral radiance sensor 18, are used, but the configuration shown in FIG. Only one spectral radiance sensor 16a is required, and the number of spectral radiance sensors can be reduced.

図２は、半透過型液晶表示装置１の構成を示すブロック図である。半透過型液晶表示装置１は、図１（ａ）に示した第１分光放射輝度センサ１６および第２分光放射輝度センサ１８の他に、中央処理装置（Central Processing Unit：略称ＣＰＵ）３０、図示しない記憶装置、入力端子３１、アナログデジタル（以下「ＡＤ」という）変換処理部３２、映像信号処理部３３、ドライバ処理部３４および液晶パネル／光源部３５を含んで構成される。   FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the transflective liquid crystal display device 1. The transflective liquid crystal display device 1 includes a central processing unit (abbreviated as CPU) 30 in addition to the first spectral radiance sensor 16 and the second spectral radiance sensor 18 shown in FIG. A storage device, an input terminal 31, an analog-digital (hereinafter referred to as "AD") conversion processing unit 32, a video signal processing unit 33, a driver processing unit 34, and a liquid crystal panel / light source unit 35.

制御手段であるＣＰＵ３０は、図示しない記憶装置に記憶されるプログラムを実行することによって、映像信号処理部３３、ドライバ処理部３４および液晶パネル／光源部３５を制御する。図示しない記憶装置は、たとえば半導体メモリによって構成され、ＣＰＵ３０によって実行されるプログラム、およびＣＰＵ３０が該プログラムを実行するときに用いる情報を記憶する。   The CPU 30 serving as a control unit controls the video signal processing unit 33, the driver processing unit 34, and the liquid crystal panel / light source unit 35 by executing a program stored in a storage device (not shown). A storage device (not shown) is constituted by a semiconductor memory, for example, and stores a program executed by the CPU 30 and information used when the CPU 30 executes the program.

入力端子３１は、テレビジョン放送などを受信する受信装置が出力する画像情報、画像情報を録画および再生する録画再生装置によって再生された画像情報、あるいはコンピュータが再生した画像情報などが、アナログ信号として入力される端子である。ＡＤ変換処理部３２は、入力端子に入力されたアナログ信号の画像情報を、アナログ信号からデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号の画像情報を映像信号処理部３３に送る。ここで、入力端子３１から入力される画像情報はデジタル信号であってもよい。この場合は、ＡＤ変換処理部３２は不要となる。   The input terminal 31 receives, as analog signals, image information output from a receiving device that receives television broadcasts, image information reproduced by a recording / reproducing device that records and reproduces image information, or image information reproduced by a computer. This is the input terminal. The AD conversion processing unit 32 converts the image information of the analog signal input to the input terminal from an analog signal to a digital signal, and sends the converted image information of the digital signal to the video signal processing unit 33. Here, the image information input from the input terminal 31 may be a digital signal. In this case, the AD conversion processing unit 32 is not necessary.

色補正手段である映像信号処理部３３は、ＣＰＵ３０からの命令によって、ＡＤ変換処理部３２から受け取る画像情報の色補正を行い、色補正を行った画像情報をドライバ処理部３４に送る。色補正については、後述する。ドライバ処理部３４は、映像信号処理部３３から受け取った画像情報を、デジタル信号からアナログ信号に変換し、変換したアナログ信号の画像情報を液晶パネル／光源部３５に送る。また、ドライバ処理部３４は、液晶パネル／光源部３５に対する制御、たとえばＬＣＤモジュール１１、つまり液晶パネルにおける赤緑青（Red Green Blue：略称ＲＧＢ）駆動制御、およびバックライト１３の輝度調整制御などの制御を行う。   The video signal processing unit 33 which is a color correction unit performs color correction of image information received from the AD conversion processing unit 32 according to a command from the CPU 30, and sends the color-corrected image information to the driver processing unit 34. The color correction will be described later. The driver processing unit 34 converts the image information received from the video signal processing unit 33 from a digital signal to an analog signal, and sends the converted analog signal image information to the liquid crystal panel / light source unit 35. In addition, the driver processing unit 34 controls the liquid crystal panel / light source unit 35, for example, the LCD module 11, that is, the control of driving the backlight 13 and the luminance adjustment control of the backlight 13 in the liquid crystal panel. I do.

液晶パネル／光源部３５は、図１（ａ）に示したＬＣＤモジュール１１、ハーフミラー１２およびバックライト１３を含んで構成される。液晶パネル／光源部３５は、ハーフミラー１２からの反射光のみを、またはハーフミラー１２からの反射光およびバックライト１３からの照射光を、ＬＣＤモジュール１１のカラーフィルタを透過させ、画像情報の色を発色させる。第１分光放射輝度センサ１６は、検出した分光特性をＣＰＵ３０に送る。第２分光放射輝度センサ１８は、検出した分光特性をＣＰＵ３０に送る。以下、分光特性のことを、分光放射輝度ともいう。   The liquid crystal panel / light source unit 35 includes the LCD module 11, the half mirror 12, and the backlight 13 shown in FIG. The liquid crystal panel / light source unit 35 transmits only the reflected light from the half mirror 12, or the reflected light from the half mirror 12 and the irradiation light from the backlight 13, through the color filter of the LCD module 11, and the color of the image information. To develop color. The first spectral radiance sensor 16 sends the detected spectral characteristics to the CPU 30. The second spectral radiance sensor 18 sends the detected spectral characteristics to the CPU 30. Hereinafter, the spectral characteristic is also referred to as spectral radiance.

ＣＰＵ３０は、第１分光放射輝度センサ１６から受け取った分光放射輝度、および第２分光放射輝度センサ１８から受け取った分光放射輝度、ならびに後述するカラーフィルタの分光透過率、ハーフミラーの分光反射率、およびＸＹＺ表色系の後述する等色関数に基づいて、映像信号処理部３３に行わせる色補正に必要な色補正情報であるパラメータ情報を生成する。ＣＰＵ３０は、生成したパラメータ情報を映像信号処理部３３に送る。映像信号処理部３３は、受け取ったパラメータ情報に基づいて、ＡＤ変換処理部３２から受け取る画像情報に対して色補正を行う。第１分光放射輝度センサ１６から受け取った分光放射輝度は、バックライト１３からの照射光の分光放射輝度であり、以下、単に、バックライトの分光放射輝度あるいはバックライトの分光特性ともいう。   The CPU 30 receives the spectral radiance received from the first spectral radiance sensor 16, the spectral radiance received from the second spectral radiance sensor 18, the spectral transmittance of a color filter described later, the spectral reflectance of the half mirror, and Based on a color matching function described later of the XYZ color system, parameter information that is color correction information necessary for color correction to be performed by the video signal processing unit 33 is generated. The CPU 30 sends the generated parameter information to the video signal processing unit 33. The video signal processing unit 33 performs color correction on the image information received from the AD conversion processing unit 32 based on the received parameter information. The spectral radiance received from the first spectral radiance sensor 16 is the spectral radiance of the irradiation light from the backlight 13 and is simply referred to as the spectral radiance of the backlight or the spectral characteristics of the backlight.

図３は、外光およびバックライトの光源分光輝度の一例を示すグラフ５１である。グラフ５１は、縦軸が輝度であり、横軸は波長（ｎｍ）である。光源分光輝度は、外光およびバックライト１３などの光源の分光放射輝度のことである。輝度は、最大輝度に対する百分率（％）表示である。バックライトの光源分光輝度は、バックライト１３などの光源の分光放射輝度のことである。グラフ５１は、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍまでの波長範囲で、波長１ｎｍごとに、バックライト１３からの照射光の輝度（以下、単に、バックライトの輝度という）を第１分光放射輝度センサ１６によって測定したバックライトの光源分光輝度５１１、および外光の輝度を第２分光放射輝度センサ１８によって測定した外光の光源分光輝度５１２を示している。説明を簡略化するため、ハーフミラー１２の分光反射率は、１００％としており、以下の説明でも同様である。   FIG. 3 is a graph 51 showing an example of the light source spectral luminance of external light and backlight. In the graph 51, the vertical axis represents luminance, and the horizontal axis represents wavelength (nm). The light source spectral luminance is the spectral radiance of light sources such as outside light and the backlight 13. The luminance is a percentage (%) display with respect to the maximum luminance. The light source spectral luminance of the backlight is the spectral radiance of a light source such as the backlight 13. In the graph 51, the luminance of the irradiation light from the backlight 13 (hereinafter, simply referred to as the luminance of the backlight) is measured by the first spectral radiance sensor 16 for each wavelength of 1 nm in the wavelength range from 380 nm to 780 nm. The light source spectral luminance 511 of the backlight and the light source spectral luminance 512 of the external light measured by the second spectral radiance sensor 18 are shown. In order to simplify the description, the spectral reflectance of the half mirror 12 is set to 100%, and the same applies to the following description.

バックライトの光源分光輝度５１１は、波長ごとに測定したバックライトの輝度のうち最大の輝度を１００％として、各波長での外光の輝度を表わしている。また、外光の光源分光輝度５１２は、波長ごとに測定した外光の輝度のうち最大の輝度を１００％として、各波長での外光の輝度を表わしている。外光の光源分光輝度５１２は、最大輝度に対して広い範囲で高い輝度となっているが、バックライトの光源分光輝度５１１は、最大輝度近辺を除く範囲で低い輝度となっている。   The light source spectral luminance 511 of the backlight represents the luminance of external light at each wavelength, with the maximum luminance of the backlight luminance measured for each wavelength being 100%. The light source spectral brightness 512 of external light represents the brightness of external light at each wavelength, with the maximum brightness being 100% of the brightness of external light measured for each wavelength. The light source spectral luminance 512 of the external light is high in a wide range with respect to the maximum luminance, but the light source spectral luminance 511 of the backlight is low in the range excluding the vicinity of the maximum luminance.

ＣＰＵ３０は、バックライト分光輝度行列Ｌ１および外光分光輝度行列Ｌ２を生成する。バックライト分光輝度行列Ｌ１は、第１分光放射輝度センサ１６によって測定したバックライトの光源分光輝度５１１が示す波長ごとの輝度を表す行列である。外光分光輝度行列Ｌ２は、外光の輝度を第２分光放射輝度センサ１８によって測定した外光の光源分光輝度５１２が示す波長ごとの輝度を表す行列である。具体的には、バックライト分光輝度行列Ｌ１および外光分光輝度行列Ｌ２は、いずれも、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍまでの波長範囲で、波長１ｎｍ刻みの波長での輝度を表す４０１行×１列の行列である。   The CPU 30 generates a backlight spectral luminance matrix L1 and an external light spectral luminance matrix L2. The backlight spectral luminance matrix L1 is a matrix representing the luminance for each wavelength indicated by the light source spectral luminance 511 of the backlight measured by the first spectral radiance sensor 16. The external light spectral luminance matrix L2 is a matrix representing the luminance for each wavelength indicated by the light source spectral luminance 512 of the external light obtained by measuring the luminance of the external light by the second spectral radiance sensor 18. Specifically, each of the backlight spectral luminance matrix L1 and the external light spectral luminance matrix L2 is a 401-row × 1-column matrix that represents the luminance at wavelengths of 1 nm in the wavelength range from 380 nm to 780 nm. It is.

図４は、ＬＣＤモジュール１１のカラーフィルタの分光透過率の一例を示すグラフ５２である。縦軸が透過率であり、横軸は波長（ｎｍ）である。グラフ５２は、カラーフィルタに照射する白色光の輝度を１００％としたとき、カラーフィルタを透過させた白色光を、ＲＧＢ系の赤、緑および青の３つの色に分離した各色の輝度を、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍまでの波長範囲で、波長１ｎｍごとに、透過率として百分率（％）表示したグラフである。   FIG. 4 is a graph 52 showing an example of the spectral transmittance of the color filter of the LCD module 11. The vertical axis represents the transmittance, and the horizontal axis represents the wavelength (nm). Graph 52 shows the luminance of each color obtained by separating white light transmitted through the color filter into three colors of RGB red, green, and blue, assuming that the luminance of the white light applied to the color filter is 100%. It is the graph which displayed the percentage (%) as a transmittance | permeability for every wavelength 1nm in the wavelength range from wavelength 380nm to 780nm.

分光透過率５２１は、赤色の光の透過率である。分光透過率５２２は、緑色の光の透過率である。分光透過率５２３は、青色の光の透過率である。ＬＣＤモジュール１１のカラーフィルタの分光透過率は、装置に組み込まれる前に、予め専用の測定装置で測定されたものであり、測定結果であるカラーフィルタの分光透過率は、工場出荷前に図示しない記憶装置に記憶させておく。   The spectral transmittance 521 is the transmittance of red light. The spectral transmittance 522 is the transmittance of green light. The spectral transmittance 523 is the transmittance of blue light. The spectral transmittance of the color filter of the LCD module 11 is measured in advance by a dedicated measuring device before being incorporated in the device, and the spectral transmittance of the color filter as a measurement result is not shown before shipment from the factory. Store in a storage device.

ＣＰＵ３０は、半透過型液晶表示装置１の電源が投入された直後、図示しない記憶装置からカラーフィルタの分光透過率を読み出し、分光透過率行列Ｃを生成する。分光透過率行列Ｃは、赤色の光の分光透過率５２１、緑色の光の分光透過率５２２および青色の光の分光透過率５２３が示す波長ごとの輝度を表す行列である。具体的には、分光透過率行列Ｃは、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍまでの波長範囲で、波長１ｎｍ刻みの波長での輝度を、赤色の光について４０１行１列、緑色の光について４０１行１列、青色の光について４０１行１列の合計３列で表わす４０１行３列の行列である。   The CPU 30 reads the spectral transmittance of the color filter from a storage device (not shown) immediately after the transflective liquid crystal display device 1 is turned on, and generates a spectral transmittance matrix C. The spectral transmittance matrix C is a matrix representing the luminance for each wavelength indicated by the spectral transmittance 521 for red light, the spectral transmittance 522 for green light, and the spectral transmittance 523 for blue light. Specifically, the spectral transmittance matrix C has a wavelength range from 380 nm to 780 nm, and the luminance at a wavelength of 1 nm increments is 401 rows and 1 column for red light, 401 rows and 1 column for green light, It is a matrix of 401 rows and 3 columns represented by a total of 3 columns of 401 rows and 1 column for blue light.

図５は、カラーフィルタ透過時におけるバックライト１３の照射光の分光特性の一例を示すグラフ５３である。縦軸が輝度であり、横軸は波長（ｎｍ）である。グラフ５３は、カラーフィルタに照射する白色光の輝度を１００％としたとき、カラーフィルタを透過させたバックライト１３の照射光を赤、緑および青の３つの色に分離した各色の輝度を、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍまでの波長範囲で、波長１ｎｍごとに百分率（％）表示したグラフである。   FIG. 5 is a graph 53 illustrating an example of the spectral characteristics of the irradiation light of the backlight 13 when the color filter is transmitted. The vertical axis represents luminance, and the horizontal axis represents wavelength (nm). The graph 53 shows the luminance of each color obtained by separating the irradiation light of the backlight 13 transmitted through the color filter into three colors of red, green, and blue when the luminance of the white light irradiated on the color filter is 100%. It is the graph which displayed the percentage (%) for every wavelength 1nm in the wavelength range from wavelength 380nm to 780nm.

分光特性５３１は、赤色の光の特性である。分光特性５３２は、緑色の光の特性である。分光特性５３３は、青色の光の特性である。   The spectral characteristic 531 is a characteristic of red light. The spectral characteristic 532 is a characteristic of green light. The spectral characteristic 533 is a characteristic of blue light.

グラフ５３の赤色の光の分光特性５３１、緑色の光の分光特性５３２および青色の光の分光特性５３３は、図３に示したバックライトの光源分光輝度５１１と、図４に示した赤色の光の分光透過率５２１、緑色の光の分光透過率５２２および青色の光の分光透過率５２３とから求めることができる。具体的には、ＣＰＵ３０は、バックライト分光輝度行列Ｌ１と分光透過率行列Ｃの各行列要素同士を乗算した行列、つまりＬ１×Ｃの演算結果の行列を求める。Ｌ１×Ｃの演算結果の行列の値をプロットしたものがグラフ５３である。   The spectral characteristic 531 of red light, the spectral characteristic 532 of green light, and the spectral characteristic 533 of blue light in the graph 53 are the light source spectral luminance 511 of the backlight shown in FIG. 3 and the red light shown in FIG. The spectral transmittance 521, the green light spectral transmittance 522, and the blue light spectral transmittance 523 can be obtained. Specifically, the CPU 30 obtains a matrix obtained by multiplying the matrix elements of the backlight spectral luminance matrix L1 and the spectral transmittance matrix C, that is, a matrix of calculation results of L1 × C. A graph 53 is a plot of the matrix values of the L1 × C calculation results.

図６は、カラーフィルタ透過時における外光の分光特性の一例を示すグラフ５４である。縦軸が輝度であり、横軸は波長（ｎｍ）である。グラフ５３は、カラーフィルタに照射する白色光の輝度を１００％としたとき、カラーフィルタを透過させた外光を赤、緑および青の３つの色に分離した各色の輝度を、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍまでの波長範囲で、波長１ｎｍごとに百分率（％）表示したグラフである。   FIG. 6 is a graph 54 showing an example of the spectral characteristics of external light when passing through the color filter. The vertical axis represents luminance, and the horizontal axis represents wavelength (nm). The graph 53 shows the luminance of each color obtained by separating the external light transmitted through the color filter into three colors of red, green, and blue when the luminance of the white light applied to the color filter is 100%. It is the graph which displayed the percentage (%) for every wavelength of 1 nm in the wavelength range up to.

分光特性５４１は、赤色の光の特性である。分光特性５４２は、緑色の光の特性である。分光特性５４３は、青色の光の特性である。   The spectral characteristic 541 is a characteristic of red light. The spectral characteristic 542 is a characteristic of green light. The spectral characteristic 543 is a characteristic of blue light.

グラフ５４の赤色の光の分光特性５４１、緑色の光の分光特性５４２および青色の光の分光特性５４３は、図３に示した外光の光源分光輝度５１２と、図４に示した赤色の光の分光透過率５２１、緑色の光の分光透過率５２２および青色の光の分光透過率５２３とから求めることができる。具体的には、ＣＰＵ３０は、外光分光輝度行列Ｌ２と分光透過率行列Ｃの各行列要素同士を乗算した行列、つまりＬ２×Ｃの演算結果の行列を求める。Ｌ２×Ｃの演算結果の行列の値をプロットしたものがグラフ５４である。   The spectral characteristic 541 of red light, the spectral characteristic 542 of green light, and the spectral characteristic 543 of blue light in the graph 54 are the light source spectral luminance 512 of external light shown in FIG. 3 and the red light shown in FIG. The spectral transmittance 521, the green light spectral transmittance 522, and the blue light spectral transmittance 523 can be obtained. Specifically, the CPU 30 obtains a matrix obtained by multiplying the matrix elements of the external light spectral luminance matrix L2 and the spectral transmittance matrix C, that is, a matrix of L2 × C calculation results. A graph 54 is a plot of the matrix values of the L2 × C calculation results.

図７は、等色関数の視感度特性を示すグラフ５５である。縦軸は三刺激値であり、横軸は波長（ｎｍ）である。図７に示した等色関数は、ＸＹＺ表示色系の等色関数であり、規格ＣＩＥ（Commission Internationale de I'Eclairage）１９３１で規定される測色標準観測者の等色関数であり、２°視野の視感度特性で規定される関数である。   FIG. 7 is a graph 55 showing the visibility characteristics of the color matching function. The vertical axis represents tristimulus values, and the horizontal axis represents wavelength (nm). The color matching function shown in FIG. 7 is the color matching function of the XYZ display color system, the color matching function of the colorimetric standard observer defined by the standard CIE (Commission Internationale de I'Eclairage) 1931, and 2 ° It is a function defined by the visibility characteristics of the visual field.

赤色の光の視感度特性５５１は、波長約４００ｎｍ〜約５００ｎｍの範囲で、三刺激値が波長約４３０ｎｍ付近で最大の約０．４になる凸型、および波長約５００ｎｍ〜約６８０ｎｍの範囲で、三刺激値が波長約５９０ｎｍ付近で最大の約１．１になる凸型の２つのピークを持つ視感度特性である。緑色の光の視感度特性５５２は、波長約４２０ｎｍ〜約６８０ｎｍの範囲で、三刺激値が波長約５６０ｎｍ付近で最大の約１．０になる凸型の視感度特性である。青色の光の視感度特性５５３は、波長３８０ｎｍ〜約５５０ｎｍの範囲で、三刺激値が波長約４５０ｎｍ付近で最大の約１．８になる凸型の視感度特性である。   The visual sensitivity characteristic 551 of red light has a convex shape in which the tristimulus value is a maximum of about 0.4 near the wavelength of about 430 nm and a wavelength of about 500 nm to about 680 nm in the wavelength range of about 400 nm to about 500 nm. This is a visual sensitivity characteristic having two convex peaks where the tristimulus value is about 1.1 at the maximum around a wavelength of about 590 nm. The green light visibility characteristic 552 is a convex visibility characteristic in which the tristimulus value reaches a maximum of about 1.0 near the wavelength of about 560 nm in the wavelength range of about 420 nm to about 680 nm. The blue light visibility characteristic 553 is a convex visibility characteristic in which the tristimulus value reaches a maximum of about 1.8 near the wavelength of about 450 nm in the wavelength range of 380 nm to about 550 nm.

ＣＰＵ３０は、等色関数を表す等色関数行列Ｓを生成する。具体的には、ＣＰＵ３０は、表示装置の電源が投入された直後、図示しない記憶装置から等色関数の視感度特性を読み出し、読み出した等色関数の視感度特性に基づいて等色関数行列Ｓを生成する。等色関数行列Ｓは、赤色の光の視感度特性５５１、緑色の光の視感度特性５５２および青色の光の視感度特性５５３が示す波長ごとの三刺激値を表す行列である。等色関数行列Ｓは、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍまでの波長範囲で、波長１ｎｍ刻みの波長での輝度を、赤色の光について４０１行１列、緑色の光について４０１行１列、青色の光について４０１行１列の合計３列で表わす４０１行３列の行列である。   The CPU 30 generates a color matching function matrix S representing the color matching function. Specifically, the CPU 30 reads the visual sensitivity characteristic of the color matching function from a storage device (not shown) immediately after the display device is turned on, and the color matching function matrix S based on the read visual sensitivity characteristic of the color matching function. Is generated. The color matching function matrix S is a matrix representing tristimulus values for each wavelength indicated by the red light visibility characteristic 551, the green light visibility characteristic 552, and the blue light visibility characteristic 553. The color matching function matrix S has a luminance in a wavelength range of 380 nm to 780 nm and a wavelength in increments of 1 nm, 401 rows and 1 column for red light, 401 rows and 1 column for green light, and 401 for blue light. It is a matrix of 401 rows and 3 columns represented by a total of 3 columns of 1 row.

入力端子３１から入力される画像情報の色信号を、ＲＧＢ系で関数ｆ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）で表わし、関数ｆ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）で表わされる色信号をバックライト１３による照射光で発色させたときの色信号を、ＸＹＺ表色系で関数ｇ１（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で表わし、その変換行列をＭで表わすと、式（１）の関係が成立する。
ｇ１（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝ｆ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）・Ｍ …（１） The color signal of the image information input from the input terminal 31 is represented by the function f (R, G, B) in the RGB system, and the color signal represented by the function f (R, G, B) is irradiated by the backlight 13. When the color signal when the color is developed by is expressed by the function g1 (X, Y, Z) in the XYZ color system and the conversion matrix is expressed by M, the relationship of Expression (1) is established.
g1 (X, Y, Z) = f (R, G, B) · M (1)

ここで、「・」は行列同士の乗算を表わす演算記号である。同様に、関数ｆ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）で表わされる色信号を外光で発色させたときの色信号を、ＸＹＺ表色系で関数ｇ２（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で表わし、その変換行列をＮで表わすと、式（２）の関係が成立する。
ｇ２（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝ｆ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）・Ｎ …（２） Here, “·” is an operation symbol representing multiplication between matrices. Similarly, a color signal when the color signal represented by the function f (R, G, B) is developed by external light is represented by the function g2 (X, Y, Z) in the XYZ color system, and its conversion matrix. If N is represented by N, the relationship of Formula (2) is established.
g2 (X, Y, Z) = f (R, G, B) · N (2)

変換行列Ｍは、等色関数行列Ｓを用いて式（３）で表わされ、変換行列Ｎは、等色関数行列Ｓを用いて式（４）で表わされる。
Ｍ＝（Ｓｔ・Ｌ１×Ｃ）ｔ …（３）
Ｎ＝（Ｓｔ・Ｌ２×Ｃ）ｔ …（４） The conversion matrix M is expressed by the equation (3) using the color matching function matrix S, and the conversion matrix N is expressed by the equation (4) using the color matching function matrix S.
M = (S t · L1 × C) t (3)
N = (S t · L2 × C) t (4)

ここで、「×」は行列の要素同士の乗算を表わす演算記号である。また、「ｔ」は転置行列を表わす演算記号である。変換行列Ｍ，Ｎは、３行３列の行列である。 Here, “×” is an operation symbol representing multiplication of elements of a matrix. “ T ” is an operation symbol representing a transposed matrix. The transformation matrices M and N are 3 × 3 matrices.

外光で発色させたときの色信号を表わす関数ｇ２（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を、バックライト１３による照射光で発色させたときの色信号を表わす関数ｇ１（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に一致させれば、外光で発色させたときの色信号が、バックライト１３による照射光で発色させたときの色信号に一致する。外光で発色させたときの色信号を表わす関数ｇ２（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を関数ｇ１（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に一致させるための補正行列をＡとすると、式（５）の関係が成立する。
ｇ２（Ｘ，Ｙ，Ｚ）・Ａ＝ｇ１（Ｘ，Ｙ，Ｚ） …（５） The function g2 (X, Y, Z) representing the color signal when colored by external light matches the function g1 (X, Y, Z) representing the color signal when colored by the irradiation light from the backlight 13 By doing so, the color signal when the color is generated by the external light matches the color signal when the color is generated by the irradiation light from the backlight 13. When the correction matrix for matching the function g2 (X, Y, Z) representing the color signal when the color is developed with external light with the function g1 (X, Y, Z) is A, the relationship of Expression (5) is given. To establish.
g2 (X, Y, Z) · A = g1 (X, Y, Z) (5)

式（２）の両辺の各項に行列（Ｎ−１・Ｍ）を右側から乗算すると、式（２）は、式（６）となる。ここで、「−１」は逆行列を表わす演算記号である。
ｇ２（Ｘ，Ｙ，Ｚ）・Ｎ−１・Ｍ＝ｆ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）・Ｎ・Ｎ−１・Ｍ
＝ｆ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）・Ｍ …（６） When the terms on both sides of Equation (2) are multiplied from the right side by a matrix (N −1 · M), Equation (2) becomes Equation (6). Here, “ −1 ” is an operation symbol representing an inverse matrix.
g2 (X, Y, Z) · N −1 · M = f (R, G, B) · N · N −1 · M
= F (R, G, B) · M (6)

式（６）は、式（１）から式（７）に変形することができる。
ｇ２（Ｘ，Ｙ，Ｚ）・Ｎ−１・Ｍ＝ｇ１（Ｘ，Ｙ，Ｚ） …（７） Equation (6) can be transformed from Equation (1) to Equation (7).
g2 (X, Y, Z) · N −1 · M = g1 (X, Y, Z) (7)

式（５）と式（７）とから、補正行列Ａは、Ａ＝Ｎ−１・Ｍとなる。
ＣＰＵ３０は、補正行列Ａをパラメータ情報として映像信号処理部３３に送る。映像信号処理部３３は、受け取ったパラメータ情報に基づいて色補正を行う。具体的には、映像信号処理部３３は、画像情報が表す画像を構成する各画素に対して補正行列Ａを右側から乗算して、色補正を行う。 From Equation (5) and Equation (7), the correction matrix A is A = N −1 · M.
The CPU 30 sends the correction matrix A to the video signal processing unit 33 as parameter information. The video signal processing unit 33 performs color correction based on the received parameter information. Specifically, the video signal processing unit 33 performs color correction by multiplying each pixel constituting the image represented by the image information by the correction matrix A from the right side.

図８は、外光の変化を検出するための評価方法を説明するための図である。縦軸は分光放射輝度実測値（ｍＷ／（ｓｒ・ｍ２・ｎｍ））であり、横軸は波長（ｎｍ）である。 FIG. 8 is a diagram for explaining an evaluation method for detecting a change in external light. The vertical axis is the spectral radiance measurement value (mW / (sr · m 2 · nm)), and the horizontal axis is the wavelength (nm).

図８（ａ）は、時点ｔ１での輝度を波長ごとに表す分光放射輝度５６１、および時点ｔ２での輝度を波長ごとに表す分光放射輝度５６２を示している。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示した分光放射輝度５６１および分光放射輝度５６２のうち範囲５７の部分を拡大した図である。時点ｔ２は、時点ｔ１から、たとえば予め定める第１の時間が経過した時点である。   FIG. 8A shows a spectral radiance 561 that represents the luminance at the time point t1 for each wavelength, and a spectral radiance 562 that represents the luminance at the time point t2 for each wavelength. FIG. 8B is an enlarged view of the range 57 of the spectral radiance 561 and the spectral radiance 562 shown in FIG. The time point t2 is a time point when, for example, a predetermined first time has elapsed from the time point t1.

時点ｔ２における分光放射輝度から時点ｔ１における分光放射輝度の差分は、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの区間で波長１ｎｍごとの各波長における差分（絶対値）の合計の平均（以下「相加平均」という）ｅｎで表わすものとする。すなわち、各波長における輝度値の差分（絶対値）をｅｉ（ｉ＝１〜４０１）で表わすと、相加平均ｅｎは、式（８）で表わされる。   The difference between the spectral radiance at time t2 and the spectral radiance at time t1 is the average of the differences (absolute values) at each wavelength for each wavelength of 1 nm in the wavelength range of 380 nm to 780 nm (hereinafter referred to as “arithmetic mean”) en It shall be expressed as That is, when the difference (absolute value) of the luminance value at each wavelength is represented by ei (i = 1 to 401), the arithmetic mean en is represented by Expression (8).

Figure 2011237695
Figure 2011237695

図８（ｂ）には、波長１６１ｎｍでの差分ｅ１６１および波長１７１ｎｍでの差分ｅ１７１を代表に示している。   FIG. 8B shows a difference e161 at a wavelength of 161 nm and a difference e171 at a wavelength of 171 nm as representatives.

ＣＰＵ３０は、予め定める第１の時間間隔ごと、たとえば１時間ごとに、外光の分光放射輝度を検出し、相加平均ｅｎが予め定める第１の閾値である第１評価判定値、たとえば時点ｔ１の最大の輝度の１０％以上であるとき、外光が変化したと判定し、新たにパラメータ情報を算出し、算出したパラメータ情報を映像信号処理部３３に送り、パラメータ情報に基づいて色補正を行わせる。   The CPU 30 detects the spectral radiance of external light every predetermined first time interval, for example, every hour, and the first evaluation determination value, for example, the time point t1, whose arithmetic mean en is a predetermined first threshold value. When the maximum brightness is 10% or more, it is determined that the external light has changed, new parameter information is calculated, the calculated parameter information is sent to the video signal processing unit 33, and color correction is performed based on the parameter information. Let it be done.

ＣＰＵ３０は相加平均ｅｎが第１評価判定値以上であるときのみ補正行列を演算するので、毎回パラメータ情報を生成する必要がなく、補正行列を演算する必要がないとき、処理時間を短縮することができる。   Since the CPU 30 calculates the correction matrix only when the arithmetic mean en is equal to or greater than the first evaluation determination value, it is not necessary to generate parameter information every time, and the processing time is reduced when there is no need to calculate the correction matrix. Can do.

また、ＣＰＵ３０は、予め定める第１の時間間隔ごとに、外光の分光放射輝度を検出し、検出した外光の分光放射輝度（Ｗ／（ｓｒ・ｍ２・ｎｍ））から輝度値（ｃｄ／ｍ２）に換算し、バックライトの分光放射輝度から輝度値に換算した値に対し、第２評価判定値以上の比率、たとえば、外光の輝度がバックライトの輝度の２倍以上の比率であるとき、バックライト１３を消灯し、外光のみで表示する。バックライトの輝度値に対する外光の輝度値の比率が第２評価判定値未満であるとき、バックライト１３を点灯し、外光およびバックライト１３の照射光で表示する。分光放射輝度から輝度値への換算は、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける分光放射輝度の積分値により得られる。 In addition, the CPU 30 detects the spectral radiance of the external light at a predetermined first time interval, and calculates the luminance value (cd) from the detected spectral radiance (W / (sr · m 2 · nm)) of the external light. / M 2 ) and the ratio of the backlight spectral radiance converted to the luminance value to a ratio equal to or higher than the second evaluation determination value, for example, the ratio of the brightness of external light to twice or more of the backlight luminance. When it is, the backlight 13 is turned off, and only the external light is displayed. When the ratio of the luminance value of the external light to the luminance value of the backlight is less than the second evaluation determination value, the backlight 13 is turned on and displayed with the external light and the irradiation light of the backlight 13. Conversion from the spectral radiance to the luminance value is obtained by an integral value of the spectral radiance at 380 nm to 780 nm.

図９は、バックライト１３を消灯して色補正を行う第１の色補正処理の処理手順を示すフローチャートである。第１の色補正処理は、外光の輝度に応じて、外光のみで表示するか否かを切り換える場合の処理である。ＣＰＵ３０は、半透過型液晶表示装置１の電源が投入され、動作可能状態になると、ステップＡ１に移る。また、外光の分光放射輝度が工場出荷時点のバックライトの分光放射輝度未満になったときも、ステップＡ１に移る。   FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure of a first color correction process in which the backlight 13 is turned off and color correction is performed. The first color correction process is a process for switching whether to display only with external light according to the luminance of external light. When the power of the transflective liquid crystal display device 1 is turned on and becomes operable, the CPU 30 proceeds to step A1. Also, when the spectral radiance of the external light becomes less than the spectral radiance of the backlight at the time of factory shipment, the process proceeds to step A1.

ステップＡ１では、ＣＰＵ３０は、液晶パネル／光源部３５にバックライト１３の点灯を指示し、バックライト１３を点灯する。ステップＡ２では、ＣＰＵ３０は、予め定める第１の時間間隔ごとに、第２分光放射輝度センサ１８によって外光の分光放射輝度を検出する。ステップＡ３では、ＣＰＵ３０は、外光の分光放射輝度が工場出荷時点のバックライトの分光放射輝度よりも大きいとき、ステップＡ４に進む。外光の分光放射輝度が工場出荷時点のバックライトの分光放射輝度以下であるとき、ステップＡ１に戻る。   In step A <b> 1, the CPU 30 instructs the liquid crystal panel / light source unit 35 to turn on the backlight 13 and turns on the backlight 13. In step A2, the CPU 30 detects the spectral radiance of external light by the second spectral radiance sensor 18 at each predetermined first time interval. In step A3, the CPU 30 proceeds to step A4 when the spectral radiance of external light is larger than the spectral radiance of the backlight at the time of factory shipment. When the spectral radiance of external light is equal to or lower than the spectral radiance of the backlight at the time of factory shipment, the process returns to step A1.

ステップＡ４では、ＣＰＵ３０は、液晶パネル／光源部３５にバックライト１３の消灯を指示し、バックライト１３を消灯する。ステップＡ５では、ＣＰＵ３０は、外光による発色、つまりハーフミラー１２による反射光による発色が、バックライト１３の照射光のみによる発色に一致するように、ＸＹＺ表色系の補正演算処理、つまりパラメータ情報の生成を行う。そして、生成したパラメータ情報を映像信号処理部３３に送り、パラメータ情報に基づいて色補正を行わせて、第１の色補正処理を終了する。   In step A4, the CPU 30 instructs the liquid crystal panel / light source unit 35 to turn off the backlight 13, and turns off the backlight 13. In step A5, the CPU 30 performs correction calculation processing of the XYZ color system, that is, parameter information so that the color generation by the external light, that is, the color generation by the reflected light from the half mirror 12 matches the color generation by only the irradiation light of the backlight 13 Is generated. Then, the generated parameter information is sent to the video signal processing unit 33, color correction is performed based on the parameter information, and the first color correction process is terminated.

図１０は、バックライト１３を併用して色補正を行う第２の色補正処理の処理手順を示すフローチャートである。第２の色補正処理は、外光の輝度に依存せず、常にバックライト１３を併用する場合の処理である。ＣＰＵ３０は、半透過型液晶表示装置１の電源が投入され、動作可能状態になると、ステップＢ１に移る。また、予め定める第１の時間が経過するたびに、ステップＢ１に移る。   FIG. 10 is a flowchart showing a processing procedure of the second color correction processing for performing color correction using the backlight 13 together. The second color correction process is a process in the case where the backlight 13 is always used together without depending on the brightness of the external light. When the power of the transflective liquid crystal display device 1 is turned on and becomes operable, the CPU 30 proceeds to step B1. Further, each time the predetermined first time elapses, the process proceeds to Step B1.

ステップＢ１では、ＣＰＵ３０は、第２分光放射輝度センサ１８によって外光の分光放射輝度を検出する。ステップＢ２では、ＣＰＵ３０は、第１分光放射輝度センサ１６によってバックライトの分光放射輝度を検出する。ステップＢ３では、ＣＰＵ３０は、外光およびバックライト１３を併用したときの発色が、工場出荷時点のバックライト１３の照射光のみによる発色に一致するように、ＸＹＺ表色系の補正演算処理、つまりパラメータ情報の生成を行う。そして、生成したパラメータ情報を映像信号処理部３３に送り、パラメータ情報に基づいて色補正を行わせて、第２の色補正処理を終了する。   In step B <b> 1, the CPU 30 detects the spectral radiance of external light by the second spectral radiance sensor 18. In step B <b> 2, the CPU 30 detects the spectral radiance of the backlight using the first spectral radiance sensor 16. In step B3, the CPU 30 performs correction calculation processing of the XYZ color system, that is, the coloration when the external light and the backlight 13 are used together matches the coloration due to only the irradiation light of the backlight 13 at the time of shipment from the factory. Generate parameter information. Then, the generated parameter information is sent to the video signal processing unit 33, color correction is performed based on the parameter information, and the second color correction process is terminated.

この場合、上述の式（４）はバックライト分光輝度行列Ｌ１および外光分光輝度行列Ｌ２を用いて、式（９）のように表わされることになる。
Ｎ’＝（Ｓｔ・（Ｌ１＋Ｌ２）×Ｃ）ｔ …（９） In this case, the above-described equation (4) is expressed as equation (9) using the backlight spectral luminance matrix L1 and the external light spectral luminance matrix L2.
N ′ = (S t · (L1 + L2) × C) t (9)

この結果、補正行列Ａ’＝Ｎ’−１・Ｍとなる。ここで、「＋」は行列同士の加算を表わす演算記号である。 As a result, the correction matrix A ′ = N′− 1 · M. Here, “+” is an operation symbol representing addition of matrices.

バックライト１３の経時変化を考慮する場合は、ＣＰＵ３０は、バックライト１３について、予め定める時点、たとえば工場出荷時点、および該予め定める時点の後予め定める第２の時間間隔、たとえば１か月ごとに、第１分光放射輝度センサ１６によって分光放射輝度を検出する。そして、検出した分光放射輝度と工場出荷時点の分光放射輝度との差分（絶対値）の相加平均ｅｎが、予め定める第２の閾値である第３評価判定値、たとえば工場出荷時点の最大の輝度の１０％以上であるとき、バックライト１３に経時変化があったと判定する。バックライト１３に経時変化があったと判定すると、ＣＰＵ３０は、検出したバックライトの分光放射輝度、および工場出荷時点のバックライトの分光放射輝度に基づいて、バックライト１３に経時変化に伴う色ずれを補正するための補正行列Ｂを生成する。バックライトの経時変化により、Ｌ１→Ｌ１’に変化したとすると、上述の式（３）を変形し、式（１０）の補正行列Ｍ’も考慮することになる。
Ｍ’＝（Ｓｔ・Ｌ１’×Ｃ）ｔ …（10） When considering the temporal change of the backlight 13, the CPU 30 determines the backlight 13 at a predetermined time, for example, at the time of factory shipment, and at a second time interval that is predetermined after the predetermined time, for example, every month. The first spectral radiance sensor 16 detects the spectral radiance. Then, the arithmetic mean en of the difference (absolute value) between the detected spectral radiance and the spectral radiance at the time of factory shipment is a third evaluation determination value that is a second threshold value determined in advance, for example, the maximum at the time of factory shipment. When the luminance is 10% or more, it is determined that the backlight 13 has changed with time. When determining that the backlight 13 has changed with time, the CPU 30 causes the backlight 13 to detect a color shift accompanying the change with time based on the detected spectral radiance of the backlight and the spectral radiance of the backlight at the time of shipment from the factory. A correction matrix B for correction is generated. Assuming that L1 changes to L1 ′ due to a change with time of the backlight, the above equation (3) is modified, and the correction matrix M ′ of equation (10) is also taken into consideration.
M ′ = (S t · L1 ′ × C) t (10)

この結果、経時変化を考慮した補正行列Ｂは、Ｂ＝Ｎ−１・Ｍ’ −１・Ｍとなる。ステップＢ３では、この経時変化補正行列Ｂをパラメータ情報として映像信号処理部３３に送り、パラメータ情報に基づいて色補正を行わせて、第２の色補正処理を終了する。 As a result, the correction matrix B considering the change with time is B = N− 1 · M′− 1 · M. In step B3, the temporal change correction matrix B is sent as parameter information to the video signal processing unit 33, color correction is performed based on the parameter information, and the second color correction process is terminated.

図１１は、半透過型液晶表示装置１で色補正を行ったときのｘｙ色度６０を示す。ｘｙ色度６０は、ＣＩＥで規定されるＸＹＺ表色系のｘｙ色度であり、縦軸はｘｙ色度のｙ色度であり、横軸はｘｙ色度のｘ色度である。色域６０５は、ＣＩＥ１９３１による等色関数の色域である。   FIG. 11 shows xy chromaticity 60 when color correction is performed in the transflective liquid crystal display device 1. The xy chromaticity 60 is the xy chromaticity of the XYZ color system defined by CIE, the vertical axis is the y chromaticity of the xy chromaticity, and the horizontal axis is the x chromaticity of the xy chromaticity. A color gamut 605 is a color gamut of a color matching function according to CIE1931.

色域６０１は、半透過型液晶表示装置１で、外光での発色に対して色補正を行ったとき色域であり、色域６０２は、バックライト１３のみの発色のときの色域である。色域６０１の境界線と色域６０２の境界線とは一致しているので実際には重なるが、図１２ではわかりやすくするために、ずらして示している。また、半透過型液晶表示装置１で外光での発色に対して色補正を行ったときの白色点６０３は、バックライト１３のみの白色点６０４と一致している。   The color gamut 601 is a color gamut when the color correction is performed for the color generation by the external light in the transflective liquid crystal display device 1, and the color gamut 602 is a color gamut at the time of color generation only by the backlight 13. is there. Since the boundary line of the color gamut 601 and the boundary line of the color gamut 602 coincide with each other, they actually overlap each other, but in FIG. In addition, the white point 603 when the color correction is performed for the coloration by the external light in the transflective liquid crystal display device 1 matches the white point 604 of the backlight 13 only.

図１２は、本発明の第２の実施形態である透過型液晶表示装置２の外観を模式的に示す側面図である。表示装置である透過型液晶表示装置２は、ＬＣＤモジュール２１、バックライト２２、拡散板２３、光ファイバ２４および分光放射輝度センサ２５を含んで構成される。ＬＣＤモジュール２１、拡散板２３、光ファイバ２４および分光放射輝度センサ２５は、それぞれ図１（ａ）に示したＬＣＤモジュール１１、拡散板１４、光ファイバ１５および第１分光放射輝度センサ１６と同じ構成であり、重複を避けるために説明は省略する。   FIG. 12 is a side view schematically showing the appearance of the transmissive liquid crystal display device 2 according to the second embodiment of the present invention. The transmissive liquid crystal display device 2 that is a display device includes an LCD module 21, a backlight 22, a diffusion plate 23, an optical fiber 24, and a spectral radiance sensor 25. The LCD module 21, the diffusion plate 23, the optical fiber 24, and the spectral radiance sensor 25 have the same configuration as the LCD module 11, the diffusion plate 14, the optical fiber 15, and the first spectral radiance sensor 16 shown in FIG. Therefore, the description is omitted to avoid duplication.

バックライト２２は、たとえばエッジライト式のバックライトによって構成され、図示しない光源および図示しない導光板を含んで構成される。バックライト２２は、バックライト２２の周縁部２２１に、ＬＣＤモジュール２１の前面側から到来する外光を取り入れる外光取入口２２２が設けられる。外光取得手段である外光取入口２２２から取り入れられた外光は、導光板に供給される。また、バックライト２２の光源から発せられる照射光も導光板に供給される。バックライト２２は、外光取入口２２２から取り入れられた外光、および光源が発する照射光を、導光板から出射し、ＬＣＤモジュール２１の背後からＬＣＤモジュール２１の前面側に透過させる。外光取入口２２２から取り入れられた外光は、取得外光である。   The backlight 22 is configured by, for example, an edge light type backlight, and includes a light source (not shown) and a light guide plate (not shown). The backlight 22 is provided with an outside light inlet 222 that takes in outside light coming from the front side of the LCD module 21 at the peripheral edge 221 of the backlight 22. The external light taken from the external light intake 222, which is the external light acquisition means, is supplied to the light guide plate. Moreover, the irradiation light emitted from the light source of the backlight 22 is also supplied to the light guide plate. The backlight 22 emits external light taken in from the external light intake 222 and irradiation light emitted from the light source from the light guide plate and transmits the light from the back of the LCD module 21 to the front side of the LCD module 21. The external light taken in from the external light intake 222 is acquired external light.

拡散板２３は、ＬＣＤモジュール２１の画面の面方向にバックライト２２の下側に設けられ、導光板に接続される。拡散板２３は、導光板から出射される外光取入口２２２から取り入れられた外光、および光源が発する照射光を拡散、透過することで、外光および照射光を光ファイバ２４に供給する。分光放射輝度センサ２５は、光ファイバ２４から供給される外光および照射光の分光特性を検出する。   The diffusion plate 23 is provided below the backlight 22 in the surface direction of the LCD module 21 and is connected to the light guide plate. The diffusion plate 23 supplies the external light and the irradiation light to the optical fiber 24 by diffusing and transmitting the external light taken in from the external light inlet 222 emitted from the light guide plate and the irradiation light emitted from the light source. The spectral radiance sensor 25 detects the spectral characteristics of external light and irradiation light supplied from the optical fiber 24.

透過型液晶表示装置２の構成は、図２に示した半透過型液晶表示装置１の構成と、以下を除き同じ構成である。透過型液晶表示装置２は、図２に示した第１分光放射輝度センサ１６および第２分光放射輝度センサ１８の代わりに、分光放射輝度センサ２５を用いる。また、液晶パネル／光源部３５は、図１２に示したＬＣＤモジュール２１およびバックライト２２を含んで構成され、ハーフミラー１２は含まない。   The configuration of the transmissive liquid crystal display device 2 is the same as that of the transflective liquid crystal display device 1 shown in FIG. The transmissive liquid crystal display device 2 uses a spectral radiance sensor 25 instead of the first spectral radiance sensor 16 and the second spectral radiance sensor 18 shown in FIG. The liquid crystal panel / light source unit 35 includes the LCD module 21 and the backlight 22 shown in FIG. 12 and does not include the half mirror 12.

ＣＰＵ３０は、図１０に示した第２の色補正処理と同じで処理を行うので、重複を避けるために説明は省略する。また、外光の分光放射輝度を測定するとき、バックライト２２を消灯して、外光のみの分光放射輝度を検出して、第１の色補正処理と同じ処理を行うことも可能である。   Since the CPU 30 performs the same process as the second color correction process shown in FIG. 10, the description thereof is omitted to avoid duplication. Further, when measuring the spectral radiance of external light, it is possible to turn off the backlight 22 and detect the spectral radiance of only external light and perform the same processing as the first color correction processing.

図１２に示した透過型液晶表示装置２は、図１（ａ）に示した半透過型液晶表示装置１に比して、ハーフミラー１２がなく、また分光放射輝度センサの数を２つから１つとしたものであり、部品点数が少なく、より安価に実現することができる。   Compared with the transflective liquid crystal display device 1 shown in FIG. 1A, the transmissive liquid crystal display device 2 shown in FIG. 12 has no half mirror 12 and has two spectral radiance sensors. The number of components is one, and the number of components is small, and it can be realized at a lower cost.

また、図１（ａ）に示したハーフミラー１２は、外光がＬＣＤモジュール１１によって減衰するので、ハーフミラー１２による反射光は弱いが、図１２に示した透過型液晶表示装置２では、外光取入口２２２を設けて、外光自体をバックライトとして利用できるようにしたものであるので、ハーフミラー１２による反射光よりも強い光をＬＣＤモジュール２１に供給することができる。   Further, the half mirror 12 shown in FIG. 1A has a weak reflected light from the half mirror 12 because the external light is attenuated by the LCD module 11, but the transmissive liquid crystal display device 2 shown in FIG. Since the light intake port 222 is provided so that the external light itself can be used as a backlight, light stronger than the reflected light from the half mirror 12 can be supplied to the LCD module 21.

上述した実施形態では、相加平均を用いて、外光の変化およびバックライト１３の経時変化を検出したが、代表的な波長、たとえば波長５５０ｎｍでの輝度に基づいて判定することも可能である。   In the embodiment described above, an arithmetic mean is used to detect a change in external light and a change in the backlight 13 with time, but it is also possible to make a determination based on the luminance at a representative wavelength, for example, a wavelength of 550 nm. .

このように、画像情報を表示するＬＣＤモジュール１１の表示画面の背面側に設けられるバックライト１３が照射する照射光と、ＬＣＤモジュール１１とバックライト１３との間に設けられるハーフミラー１２による反射光もしくはＬＣＤモジュール１１の周縁部に設けられる外光取入口２２２によって取得される取得外光とを、または前記反射光もしくは前記取得外光を、ＬＣＤモジュール１１に設けられるカラーフィルタを透過させることによって画像情報の色を発色させるにあたって、第１分光放射輝度センサ１６および第２分光放射輝度センサ１８は、前記照射光の光量、およびＬＣＤモジュール１１に外部から照射される外光の光量を、予め定める波長範囲で予め定める波長間隔で表わす分光特性を検出する。映像信号処理部３３は、ＬＣＤモジュール１１に表示すべき画像情報の色補正を行い、色補正が行われた画像情報をＬＣＤモジュール１１へ供給して、表示させる。そして、ＣＰＵ３０は、第１分光放射輝度センサ１６および第２分光放射輝度センサ１８に前記照射光の光量の分光特性および前記外光の光量の分光特性を検出させ、第１分光放射輝度センサ１６および第２分光放射輝度センサ１８に検出させた照射光の分光特性および外光の分光特性に基づいてパラメータ情報を生成し、生成したパラメータ情報を映像信号処理部３３に供給し、供給したパラメータ情報に基づいて映像信号処理部３３に表示すべき画像情報の色補正を行わせる。透過型液晶表示装置２の場合、ＬＣＤモジュール１１は、２１であり、バックライト１３はバックライト２２であり、第１分光放射輝度センサ１６および第２分光放射輝度センサ１８は、分光放射輝度センサ２５であり、以下についても同様である。   Thus, the irradiation light irradiated by the backlight 13 provided on the back side of the display screen of the LCD module 11 that displays image information, and the reflected light by the half mirror 12 provided between the LCD module 11 and the backlight 13. Alternatively, the acquired external light acquired by the external light intake 222 provided in the peripheral portion of the LCD module 11 or the reflected light or the acquired external light is transmitted through a color filter provided in the LCD module 11 to generate an image. In developing the color of information, the first spectral radiance sensor 16 and the second spectral radiance sensor 18 determine the light amount of the irradiation light and the light amount of the external light irradiated on the LCD module 11 from the outside in advance. Spectral characteristics represented by a predetermined wavelength interval in the range are detected. The video signal processing unit 33 performs color correction of image information to be displayed on the LCD module 11, and supplies the image information subjected to color correction to the LCD module 11 for display. Then, the CPU 30 causes the first spectral radiance sensor 16 and the second spectral radiance sensor 18 to detect the spectral characteristics of the amount of the irradiated light and the spectral characteristics of the amount of the external light, Parameter information is generated based on the spectral characteristics of the irradiation light and the spectral characteristics of the external light detected by the second spectral radiance sensor 18, and the generated parameter information is supplied to the video signal processing unit 33. Based on this, the video signal processing unit 33 is caused to perform color correction of image information to be displayed. In the case of the transmissive liquid crystal display device 2, the LCD module 11 is 21, the backlight 13 is the backlight 22, and the first spectral radiance sensor 16 and the second spectral radiance sensor 18 are the spectral radiance sensor 25. The same applies to the following.

したがって、外光の影響等による色ずれを補正することができる。特に、表示装置、たとえば半透過型液晶表示装置１もしくは取得外光にて高輝度化を可能とした透過型液晶表示装置２を使用するデジタルサイネージにて、分光特性検出手段、たとえば分光輝度センサによって、外光およびバックライト１３からの照射光の分光特性を検出し、検出した分光特性に基づいて色補正を行うことによって、外光の影響もしくはバックライト１３の経時変化による視認性の低下を防ぎ、半透過型液晶表示装置１もしくは透過型液晶表示装置２で、バックライト照射モード、外光モード、およびバックライト照射および外光モードでの色ずれおよび輝度不足の問題を改善することができる。   Therefore, it is possible to correct color misregistration due to the influence of external light. In particular, in a digital signage that uses a display device, for example, a transflective liquid crystal display device 1 or a transmissive liquid crystal display device 2 that can achieve high brightness with external light, a spectral characteristic detection unit, for example, a spectral luminance sensor. By detecting the spectral characteristics of the external light and the light irradiated from the backlight 13 and performing color correction based on the detected spectral characteristics, the deterioration of the visibility due to the influence of the external light or the temporal change of the backlight 13 is prevented. In the transflective liquid crystal display device 1 or the transmissive liquid crystal display device 2, it is possible to improve the backlight irradiation mode, the external light mode, and the problem of color shift and insufficient luminance in the backlight irradiation and the external light mode.

また、外光の影響を受ける屋外設置の場合およびバックライト照射に依存する屋内設置の場合のいずれでも、同じ画像を表示しても色ずれが発生しないので、観察者に対して色再現性における違和感を与えることがなく、屋外設置および屋内設置を兼用することができる表示装置とすることができる。   In addition, in both outdoor installations affected by external light and indoor installations that depend on backlight illumination, there is no color shift even if the same image is displayed. The display device can be used both outdoors and indoors without giving a sense of incongruity.

さらに、ＣＰＵ３０は、第１分光放射輝度センサ１６および第２分光放射輝度センサ１８に検出させた照射光の分光特性および外光の分光特性、ＬＣＤモジュール１１に設けられるカラーフィルタの分光透過率、ならびに等色関数に基づいて、色補正のための補正行列を算出し、算出した補正行列をパラメータ情報とする。したがって、より正確に色ずれの補正を行うことができるパラメータ情報である補正行列を算出することができる。   Further, the CPU 30 performs the spectral characteristics of the irradiation light and the spectral characteristics of the external light detected by the first spectral radiance sensor 16 and the second spectral radiance sensor 18, the spectral transmittance of the color filter provided in the LCD module 11, and A correction matrix for color correction is calculated based on the color matching function, and the calculated correction matrix is used as parameter information. Therefore, it is possible to calculate a correction matrix that is parameter information that can correct color misregistration more accurately.

さらに、ＣＰＵ３０は、ＬＣＤモジュール１１に外部から照射される外光の分光特性を予め定める第１の時間間隔ごとに第２分光放射輝度センサ１８に検出させる。そして、前記予め定める第１の時間の開始時点と該予め定める第１の時間の経過時点とでの外光の分光特性の差が予め定める第１の閾値以上であるとき、パラメータ情報を生成する。したがって、外光の時間変化に伴う性能低下による表示色の色ずれの程度が小さい場合には、色補正を行うための演算処理を省略することができるので、画面表示に遅延が起きない。   Further, the CPU 30 causes the second spectral radiance sensor 18 to detect the spectral characteristics of the external light emitted from the outside to the LCD module 11 at predetermined first time intervals. Then, parameter information is generated when a difference in spectral characteristics of external light between the start time of the predetermined first time and the time point of the predetermined first time is equal to or greater than a predetermined first threshold value. . Accordingly, when the degree of color shift of the display color due to the performance degradation due to the time change of the external light is small, the calculation process for performing the color correction can be omitted, so that the screen display is not delayed.

さらに、ＣＰＵ３０は、バックライト１３からの照射光の分光特性を、予め定める時点、および該予め定める時点の後予め定める第２の時間間隔ごとに、第１分光放射輝度センサ１６に検出させる。そして、前記予め定める時点での分光特性と前記予め定める第２の時間間隔での分光特性との差が予め定める第２の閾値以上であるとき、前記予め定める時点での分光特性および前記予め定める第２の時間間隔での分光特性に基づいて、前記予め定める第２の閾値である分光特性の照射光によって発色する画像情報の色を、前記予め定める時点における照射光によって発色する画像情報の色に一致させるための色補正情報を生成し、生成した色補正情報を映像信号処理部３３に供給する。   Further, the CPU 30 causes the first spectral radiance sensor 16 to detect the spectral characteristics of the light emitted from the backlight 13 at a predetermined time point and at a second time interval that is predetermined after the predetermined time point. When the difference between the spectral characteristic at the predetermined time point and the spectral characteristic at the predetermined second time interval is equal to or larger than the predetermined second threshold value, the spectral characteristic at the predetermined time point and the predetermined characteristic value are determined. Based on the spectral characteristic at the second time interval, the color of the image information that is colored by the irradiation light having the spectral characteristic that is the second predetermined threshold is the color of the image information that is colored by the irradiation light at the predetermined time point. The color correction information for matching is generated, and the generated color correction information is supplied to the video signal processing unit 33.

したがって、表示装置に使用されるバックライト１３による照射光に経年変化による変化が発生しても、経年変化分の色補正を行うことによって、バックライト１３の性能低下に起因する色ずれを抑制し、表示装置の工場出荷当時の状態と同等の発色表示を維持することができる。   Therefore, even if a change due to aging occurs in the light irradiated by the backlight 13 used in the display device, the color shift due to the deterioration of the performance of the backlight 13 is suppressed by performing color correction for the aging change. Color display that is equivalent to the state of the display device at the time of shipment from the factory can be maintained.

さらに、ＣＰＵ３０は、第２分光放射輝度センサ１８によって検出した外光の分光特性が示す光量が、第１分光放射輝度センサ１６によって検出した照射光の分光特性が示す光量未満であるとき、バックライト１３に照射光を照射させる。そして、第１分光放射輝度センサ１６および第２分光放射輝度センサ１８に検出させた照射光の分光特性および外光の分光特性に基づいて、前記照射光と前記反射光もしくは前記取得外光とを前記カラーフィルタに透過させるときに発色する画像情報の色を、バックライト１３からの照射光のみを前記カラーフィルタに透過させることによって発色する画像情報の色に一致させるためのパラメータ情報を生成する。   Further, when the light quantity indicated by the spectral characteristic of the external light detected by the second spectral radiance sensor 18 is less than the light quantity indicated by the spectral characteristic of the irradiation light detected by the first spectral radiance sensor 16, the CPU 30 performs backlighting. 13 is irradiated with irradiation light. Then, based on the spectral characteristics of the irradiation light detected by the first spectral radiance sensor 16 and the second spectral radiance sensor 18 and the spectral characteristics of the external light, the irradiation light and the reflected light or the acquired external light are changed. Parameter information is generated to match the color of the image information that is colored when transmitted through the color filter with the color of the image information that is colored by transmitting only the irradiation light from the backlight 13 through the color filter.

したがって、外光の輝度が不足する場合に、バックライト１３による照射光によって輝度を補充して、バックライト１３による照射光と外光とを合せた光によって画像情報の色を発色することができる。バックライト１３による照射光および外光の分光特性に基づいて、色補正を行うためのパラメータ情報、たとえば補正行列を求めて色補正を行うので、バックライト１３による照射光のみのときと同等の発色表示を得ることができる。   Therefore, when the luminance of the external light is insufficient, the luminance can be supplemented by the light emitted from the backlight 13, and the color of the image information can be colored by the light that is a combination of the light emitted from the backlight 13 and the external light. . Since parameter information for performing color correction, for example, a correction matrix is obtained and color correction is performed based on the spectral characteristics of the light emitted from the backlight 13 and the outside light, the same color development as when only the light emitted from the backlight 13 is used. An indication can be obtained.

さらに、ＣＰＵ３０は、前記予め定める波長範囲について前記予め定める波長間隔で、２つの分光特性が示すそれぞれの光量の差を算出し、算出した差の合計の平均を、該２つの分光特性の差とする。したがって、輝度が波長に依存して変化しても、２つの分光特性の差を求めることができる。   Further, the CPU 30 calculates a difference between the respective light amounts indicated by the two spectral characteristics at the predetermined wavelength interval for the predetermined wavelength range, and calculates an average of the calculated differences as a difference between the two spectral characteristics. To do. Therefore, even if the luminance changes depending on the wavelength, the difference between the two spectral characteristics can be obtained.

さらに、分光特性は、可視光領域（３８０〜７８０（ｎｍ））における波長ごとに表わされる輝度特性であるので、波長ごとに補正することができ、より正確に色ずれを補正することができる。   Furthermore, since the spectral characteristic is a luminance characteristic expressed for each wavelength in the visible light region (380 to 780 (nm)), it can be corrected for each wavelength, and color misregistration can be corrected more accurately.

さらに、照射光および取得外光を拡散する拡散板１４，１７をさらに含む。そして、第１分光放射輝度センサ１６および第２分光放射輝度センサ１８は、拡散板１４，１７によって拡散された光の分光特性を検出するので、局所的に輝度の強弱があっても適正な輝度を検出することができる。   Furthermore, it further includes diffusion plates 14 and 17 for diffusing the irradiation light and the acquired external light. Since the first spectral radiance sensor 16 and the second spectral radiance sensor 18 detect the spectral characteristics of the light diffused by the diffusion plates 14 and 17, appropriate brightness is obtained even if the brightness is locally high or low. Can be detected.

さらに、バックライト１３が照射する照射光の一部を第１分光放射輝度センサ１６に導く光ファイバ１５をさらに含むので、第１分光放射輝度センサ１６を離して設けても、光の減衰を抑えることができる。   Further, since the optical fiber 15 that guides part of the irradiation light emitted from the backlight 13 to the first spectral radiance sensor 16 is further included, even if the first spectral radiance sensor 16 is provided separately, the attenuation of light is suppressed. be able to.

さらに、光ファイバ２４は、外光取得用の開口部によって取得される取得外光を分光放射輝度センサ２５に導くので、取得外光についても光の減衰を抑えることができる。   Furthermore, since the optical fiber 24 guides the acquired external light acquired by the opening for acquiring the external light to the spectral radiance sensor 25, the attenuation of the light of the acquired external light can also be suppressed.

さらに、表示装置は、ＬＣＤモジュール１１、バックライト１３およびハーフミラー１２を含む半透過型液晶表示装置である。したがって、バックライト１３による照射光と反射外光とによる半透過型液晶表示装置として実現するとともに、外光による視認性の低下を防止し、外光による色ずれおよび輝度変化を抑制することができる。   Further, the display device is a transflective liquid crystal display device including an LCD module 11, a backlight 13 and a half mirror 12. Accordingly, the liquid crystal display device can be realized as a transflective liquid crystal display device using the irradiation light from the backlight 13 and the reflected external light, and the deterioration of the visibility due to the external light can be prevented, and the color shift and luminance change due to the external light can be suppressed. .

さらに、表示装置は、ＬＣＤモジュール２１、バックライト２２および外光取入口２２２を含む透過型液晶表示装置２であり、外光取入口２２２は、外光取得用の開口部であり、バックライト２２は、外光を導く導光板を含む。したがって、バックライト２２による照射光と、開口部および導光板による取得外光とによる透過型液晶表示装置として実現するとともに、外光による視認性の低下を防止し、外光による色ずれおよび輝度変化を抑制することができる。   Further, the display device is the transmissive liquid crystal display device 2 including the LCD module 21, the backlight 22, and the external light intake 222. The external light intake 222 is an opening for acquiring external light, and the backlight 22. Includes a light guide plate for guiding outside light. Therefore, it is realized as a transmissive liquid crystal display device by the irradiation light from the backlight 22 and the acquired external light by the opening and the light guide plate, and prevents the visibility from being deteriorated by the external light. Can be suppressed.

１ 半透過型液晶表示装置
２ 透過型液晶表示装置
１１，２１ ＬＣＤモジュール
１２ ハーフミラー
１３，２２ バックライト
１４，１７，２３ 拡散板
１５，１５ａ，２４ 光ファイバ
１６ 第１分光放射輝度センサ
１６ａ，２５ 分光放射輝度センサ
１８ 第２分光放射輝度センサ
３０ ＣＰＵ
３１ 入力端子
３２ ＡＤ変換処理部
３３ 映像信号処理部
３４ ドライバ処理部
３５ 液晶パネル／光源部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transflective-type liquid crystal display device 2 Transmission-type liquid crystal display device 11,21 LCD module 12 Half mirror 13,22 Backlight 14,17,23 Diffusing plate 15,15a, 24 Optical fiber 16 1st spectral radiance sensor 16a, 25 Spectral Radiance Sensor 18 Second Spectral Radiance Sensor 30 CPU
31 Input Terminal 32 AD Conversion Processing Unit 33 Video Signal Processing Unit 34 Driver Processing Unit 35 Liquid Crystal Panel / Light Source Unit

Claims (12)

画像情報を表示する表示手段の表示画面の背面側に設けられるバックライト手段が照射する照射光と、前記表示手段と前記バックライト手段との間に設けられるハーフミラーによる反射光もしくは前記表示手段の周縁部に設けられる外光取得手段によって取得される取得外光とを、または前記反射光もしくは前記取得外光を、前記表示手段に設けられるカラーフィルタを透過させることによって画像情報の色を発色させる表示装置であって、
前記照射光の光量、および前記表示手段に外部から照射される外光の光量を、予め定める波長範囲で予め定める波長間隔で表わす分光特性を検出する分光特性検出手段と、
前記表示手段に表示すべき画像情報の色補正を行い、色補正が行われた画像情報を前記表示手段へ供給して、表示させる色補正手段と、
前記分光特性検出手段に前記照射光の光量の分光特性および前記外光の光量の分光特性を検出させ、前記分光特性検出手段に検出させた照射光の分光特性および外光の分光特性に基づいて色補正情報を生成し、生成した色補正情報を前記色補正手段に供給し、供給した色補正情報に基づいて前記色補正手段に表示すべき画像情報の色補正を行わせる制御手段とを備えたことを特徴とする表示装置。 Illumination light emitted by a backlight means provided on the back side of the display screen of the display means for displaying image information, reflected light by a half mirror provided between the display means and the backlight means, or of the display means The color of the image information is developed by transmitting the acquired external light acquired by the external light acquiring means provided at the peripheral portion, or the reflected light or the acquired external light through the color filter provided in the display means. A display device,
Spectral characteristic detection means for detecting spectral characteristics representing the light quantity of the irradiation light and the light quantity of external light irradiated from the outside on the display means at a predetermined wavelength interval in a predetermined wavelength range;
Color correction means for performing color correction of image information to be displayed on the display means, and supplying the image information on which color correction has been performed to the display means;
Based on the spectral characteristic of the irradiation light and the spectral characteristic of the external light detected by the spectral characteristic detection unit, the spectral characteristic detection unit detects the spectral characteristic of the light amount of the irradiation light and the spectral characteristic of the light amount of the external light. Control means for generating color correction information, supplying the generated color correction information to the color correction means, and performing color correction of image information to be displayed on the color correction means based on the supplied color correction information. A display device characterized by that. 前記制御手段は、前記分光特性検出手段に検出させた照射光の分光特性および外光の分光特性、前記表示手段に設けられるカラーフィルタの分光透過率、ならびに等色関数に基づいて、色補正のための補正行列を算出し、算出した補正行列を色補正情報とすることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。   The control means performs color correction based on the spectral characteristics of the irradiation light and the external light spectral characteristics detected by the spectral characteristic detection means, the spectral transmittance of the color filter provided in the display means, and the color matching function. The display device according to claim 1, wherein a correction matrix is calculated for the color correction information. 前記制御手段は、
前記表示手段に外部から照射される外光の分光特性を予め定める第１の時間間隔ごとに前記分光特性検出手段に検出させ、
前記予め定める第１の時間の開始時点と該予め定める第１の時間の経過時点とでの外光の分光特性の差が予め定める第１の閾値以上であるとき、前記色補正情報を生成することを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。 The control means includes
Causing the display means to detect the spectral characteristics of external light irradiated from outside at predetermined first time intervals;
The color correction information is generated when a difference in spectral characteristics of external light between the start time of the predetermined first time and the elapse time of the predetermined first time is greater than or equal to a predetermined first threshold value. The display device according to claim 1, wherein the display device is a display device. 前記制御手段は、
前記バックライト手段からの照射光の分光特性を、予め定める時点、および該予め定める時点の後予め定める第２の時間間隔ごとに、前記分光特性検出手段に検出させ、
前記予め定める時点での分光特性と前記予め定める第２の時間間隔での分光特性との差が予め定める第２の閾値以上であるとき、前記予め定める時点での分光特性および前記予め定める第２の時間間隔での分光特性に基づいて、前記予め定める第２の閾値である分光特性の照射光によって発色する画像情報の色を、前記予め定める時点における照射光によって発色する画像情報の色に一致させるための色補正情報を生成し、生成した色補正情報を、前記色補正手段に供給することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の表示装置。 The control means includes
Spectral characteristics of light emitted from the backlight means are detected by the spectral characteristics detection means at a predetermined time point and every second time interval that is predetermined after the predetermined time point,
When the difference between the spectral characteristic at the predetermined time point and the spectral characteristic at the predetermined second time interval is greater than or equal to a predetermined second threshold, the spectral characteristic at the predetermined time point and the predetermined second time Based on the spectral characteristics at the time interval, the color of the image information that is colored by the irradiation light having the spectral characteristic that is the second predetermined threshold matches the color of the image information that is colored by the irradiation light at the predetermined time point The display apparatus according to claim 1, wherein color correction information for generating the color correction information is generated and the generated color correction information is supplied to the color correction unit. 前記制御手段は、
前記分光特性検出手段によって検出した外光の分光特性が示す光量が、前記分光特性検出手段によって検出した照射光の分光特性が示す光量未満であるとき、前記バックライト手段に照射光を照射させ、
前記分光特性検出手段に検出させた照射光の分光特性および外光の分光特性に基づいて、前記照射光と前記反射光もしくは前記取得外光とを前記カラーフィルタに透過させるときに発色する画像情報の色を、前記バックライト手段からの照射光のみを前記カラーフィルタに透過させることによって発色する画像情報の色に一致させるための色補正情報を生成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の表示装置。 The control means includes
When the light quantity indicated by the spectral characteristic of the external light detected by the spectral characteristic detection means is less than the light quantity indicated by the spectral characteristic of the irradiation light detected by the spectral characteristic detection means, the backlight means is irradiated with the irradiation light,
Based on the spectral characteristics of the irradiation light detected by the spectral characteristic detection means and the spectral characteristics of the external light, image information that is colored when the irradiation light and the reflected light or the acquired external light are transmitted through the color filter. The color correction information for matching the color of the image with the color of the image information to be developed by transmitting only the light emitted from the backlight means through the color filter is generated. The display device according to any one of the above. 前記制御手段は、前記予め定める波長範囲について前記予め定める波長間隔で、２つの分光特性が示すそれぞれの光量の差を算出し、算出した差の合計の平均を、該２つの分光特性の差とすることを特徴とする請求項３または４に記載の表示装置。   The control means calculates a difference between the respective light amounts indicated by two spectral characteristics at the predetermined wavelength interval for the predetermined wavelength range, and calculates an average of the calculated differences as a difference between the two spectral characteristics. The display device according to claim 3, wherein the display device is a display device. 前記分光特性は、可視光領域における波長ごとに表わされる輝度特性であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein the spectral characteristic is a luminance characteristic expressed for each wavelength in a visible light region. 前記照射光および前記取得外光を拡散する拡散板をさらに含み、
前記分光特性検出手段は、拡散板によって拡散された光の分光特性を検出することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の表示装置。 A diffusion plate for diffusing the irradiation light and the acquisition external light;
The display device according to claim 1, wherein the spectral characteristic detection unit detects spectral characteristics of light diffused by the diffusion plate. 前記バックライト手段が照射する照射光の一部を前記分光特性検出手段に導く光ファイバをさらに含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の表示装置。   9. The display device according to claim 1, further comprising an optical fiber that guides a part of the irradiation light emitted from the backlight unit to the spectral characteristic detection unit. 前記光ファイバは、前記外光取得手段によって取得される取得外光を前記分光特性検出手段に導くことを特徴とする請求項９に記載の表示装置。   The display device according to claim 9, wherein the optical fiber guides external light acquired by the external light acquisition unit to the spectral characteristic detection unit. 前記表示手段、前記バックライト手段および前記ハーフミラーを含む半透過型液晶表示装置であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein the display device is a transflective liquid crystal display device including the display unit, the backlight unit, and the half mirror. 前記表示手段、前記バックライト手段および前記外光取得手段を含む透過型液晶表示装置であり、
前記外光取得手段は、外光取得用の開口部であり、
前記バックライト手段は、外光を導く導光板を含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の表示装置。 A transmissive liquid crystal display device including the display means, the backlight means and the external light acquisition means;
The external light acquisition means is an opening for acquiring external light,
The display device according to claim 1, wherein the backlight unit includes a light guide plate that guides external light.
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