JP2015056800A - 映像信号処理回路、映像信号処理方法、及び、表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回路規模を抑えつつ、全ての階調に対して色温度の補正を行なうことが可能な映像信号処理回路、映像信号処理方法、及び、当該映像信号処理回路を有する（あるいは、当該映像信号処理方法を用いる）表示装置を提供する。
【解決手段】本開示の映像信号処理回路は、入力されるデジタル映像信号に対して色温度の補正を行う補正値を決める設定値を階調数よりも少ない数だけ格納する格納部と、色温度の補正を行う補正値を、格納部に設定値が格納されている階調については当該設定値に基づいて算出し、格納部に設定値が格納されていない階調については設定値が格納されている階調の補正後の階調値に基づいて算出する演算部と、を備える。
【選択図】 図２

Description

本開示は、映像信号処理回路、映像信号処理方法、及び、表示装置に関する。

近年、表示装置の分野では、発光部を含む画素が行列状（マトリクス状）に配置されて成る平面型（フラットパネル型）の表示装置が主流となっている。従来、この種の表示装置では、目標とする色温度（色合い）に近い映像を再現するために、入力されるデジタル映像信号に対して全ての階調分の補正値をテーブルとして用意し、１階調ずつ色温度の補正を行なうようにしていた（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−２９６１４９号公報

しかし、特許文献１に記載の従来技術では、入力されるデジタル映像信号に対して全ての階調分の補正値をテーブルとしてメモリに格納しておく必要があるために、回路規模が大きくなる。

そこで、本開示は、回路規模を抑えつつ、全ての階調に対して色温度の補正を行なうことが可能な映像信号処理回路、映像信号処理方法、及び、当該映像信号処理回路を有する（あるいは、当該映像信号処理方法を用いる）表示装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本開示の映像信号処理回路は、
入力されるデジタル映像信号に対して色温度の補正を行う補正値を決める設定値を階調数よりも少ない数だけ格納する格納部と、
色温度の補正を行う補正値を、格納部に設定値が格納されている階調については当該設定値に基づいて算出し、格納部に設定値が格納されていない階調については設定値が格納されている階調の補正後の階調値に基づいて算出する演算部と、
を備える構成となっている。

また、上記の目的を達成するための本開示の映像信号処理方法は、
入力されるデジタル映像信号に対して色温度の補正を行う補正値を決める設定値を階調数よりも少ない数だけ格納部に格納し、
色温度の補正を行う補正値を、格納部に設定値が格納されている階調については当該設定値に基づいて算出し、格納部に設定値が格納されていない階調については設定値が格納されている階調の補正後の階調値に基づいて算出する構成となっている。

また、上記の目的を達成するための本開示の表示装置は、
発光部を含む画素が配置されて成る画素アレイ部と、
画素アレイ部の各画素に対して発光部を駆動する映像信号を供給する映像信号処理回路と、
を具備し、
映像信号処理回路は、
入力されるデジタル映像信号に対して色温度の補正を行う補正値を決める設定値を階調数よりも少ない数だけ格納する格納部と、
色温度の補正を行う補正値を、格納部に設定値が格納されている階調については当該設定値に基づいて算出し、格納部に設定値が格納されていない階調については設定値が格納されている階調の補正後の階調値に基づいて算出する演算部と、
を備える構成となっている。

上記の構成の映像信号処理回路、映像信号処理方法、あるいは、表示装置において、格納部に設定値が格納されていない階調については、設定値が格納されている階調の補正後の階調値に基づいて算出できることで、格納部に全ての階調分の設定値を格納しなくても、全ての階調に対して色温度の補正を行なうことができる。ここで、「色温度」とは、物体の可視域での放射が黒体放射であると仮定して、その放射の色から推定される温度（絶対温度で表したパラメータ）である。

本開示によれば、格納部に全ての階調分の設定値を格納しなくて済むため、回路規模を抑えつつ、全ての階調に対して色温度の補正を行なうことができる。
尚、ここに記載された効果に必ずしも限定されるものではなく、本明細書中に記載されたいずれかの効果であってもよい。また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、これに限定されるものではなく、また付加的な効果があってもよい。

図１は、本開示の映像信号処理回路を含む、実施形態に係る映像データ処理部の構成の一例を示すブロック図である。 図２は、本開示の映像信号処理回路である、実施形態に係るガンマ調整部の構成の一例を示すブロック図である。 図３Ａは、低階調部における補正後のＲＧＢの入出力特性を示す図であり、図３Ｂは、設定値格納レジスタ６６１に設定値が格納されている各階調における補正後の階調値を示す図である。 図４Ａは、設定値格納レジスタに格納するＲＧＢの各設定値の関係を示す図であり、図４Ｂは、ＲＧＢの各設定値の一例を示す図である。 図５は、色温度の補正を行わないときの入出力特性を示す図である。 図６は、直線補間を用いた色温度の補正を行うときの入出力特性を示す図である。 図７は、直線補間による補正値の算出に用いるパラメータについての説明図である。 図８Ａは、入力データ数Ｘ_wについて定義する図であり、図８Ｂは、出力開始基準値、出力終了基準値、レジスタ設定開始点、及び、レジスタ設定終了点について定義する図であり、図８Ｃは、入力開始点について定義する図である。 図９は、スプライン補間などの曲線補間法を直線補間法に加えた補間の手法を示す図である。 図１０Ａは、低階調部における補正後のＲＧＢの入出力特性を示す図であり、図１０Ｂは、補正前及び補正後の階調−色温度特性を示す図である。 図１１は、本開示の表示装置の基本的な構成の概略を示すシステム構成図である。 図１２は、画素（画素回路）の具体的な回路構成の一例を示す回路図である。

以下、本開示の技術を実施するための形態（以下、「実施形態」と記述する）について図面を用いて詳細に説明する。本開示の技術は実施形態に限定されるものではなく、実施形態における種々の数値などは例示である。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。尚、説明は以下の順序で行う。
１．本開示の映像信号処理回路、映像信号処理方法、及び、表示装置、全般に関する説明
２．実施形態の説明
３．本開示の表示装置

＜本開示の映像信号処理回路、映像信号処理方法、及び、表示装置、全般に関する説明＞
本開示の映像信号処理回路及び映像信号処理方法にあっては、格納部に設定値が格納されていない階調の補正値について、当該階調の近傍の階調の補正後の階調値に基づいて算出する構成とすることができる。このとき、格納部に設定値が格納されていない階調の補正値について、当該階調の近傍の階調の補正後の階調値から直線補間によって算出する構成とすることができる。

上述した好ましい構成を含む本開示の映像信号処理回路及び映像信号処理方法にあっては、格納部には、相対的に低階調部の階調の設定値を格納する構成とすることができる。また、格納部に設定値が格納される階調間のピッチについて、低階調側が高階調側よりも狭い構成とすることができる。また、色温度を補正する階調について、Ｒ（赤）、Ｂ（青）のデジタル映像信号に比べてＧ（緑）のデジタル映像信号が少ない構成とすることができる。色温度の補正については、算出した補正値をデジタル映像信号の信号値に加算することによって行なう構成とすることができる。

本開示の表示装置は、発光部を含む画素（画素回路）が配置されて成る平面型（フラットパネル型）の表示装置である。平面型の表示装置としては、有機ＥＬ表示装置、液晶表示装置、プラズマ表示装置などを例示することができる。これらの表示装置のうち、有機ＥＬ表示装置は、有機材料のエレクトロルミネッセンス（Electro Luminescence：ＥＬ）を利用し、有機薄膜に電界をかけると発光する現象を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」と記述する）を画素の発光素子（電気光学素子）として用いている。

画素の発光部として有機ＥＬ素子を用いる有機ＥＬ表示装置は次のような特長を持っている。すなわち、有機ＥＬ素子が１０Ｖ以下の印加電圧で駆動できるために、有機ＥＬ表示装置は低消費電力である。有機ＥＬ素子が自発光型の素子であるために、有機ＥＬ表示装置は、同じ平面型の表示装置である液晶表示装置に比べて、画像の視認性が高く、しかも、バックライト等の照明部材を必要としないために軽量化及び薄型化が容易である。更に、有機ＥＬ素子の応答速度が数マイクロ秒程度と非常に高速であるために、有機ＥＬ表示装置は動画表示時の残像が発生しない。

発光部を構成する有機ＥＬ素子は、自発光型の素子であるとともに、デバイスに流れる電流値に応じて発光輝度が変化する電流駆動型の電気光学素子である。電流駆動型の電気光学素子としては、有機ＥＬ素子の他に、無機ＥＬ素子、ＬＥＤ素子、半導体レーザー素子などを例示することができる。

有機ＥＬ表示装置等の平面型の表示装置は、表示部を備える各種の電子機器において、その表示部（表示装置）として用いることができる。各種の電子機器としては、ヘッドマウントディスプレイ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ゲーム機、ノート型パーソナルコンピュータ、電子書籍等の携帯情報機器、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）や携帯電話機等の携帯通信機器などを例示することができる。

上述した好ましい構成を含む本開示の表示装置にあっては、画素について、白色光を発光する有機ＥＬ素子とカラーフィルタとの組み合わせから成る構成とすることができる。また、画素アレイ部の各画素について、半導体上に形成される構成とすることができる。このとき、映像信号処理回路についても、画素アレイ部の各画素と共に半導体上に形成される構成とすることができる。また、補正値を決める設定値については、表示装置毎に設定される構成とすることができる。

＜実施形態の説明＞
図１は、本開示の映像信号処理回路を含む、実施形態に係る映像データ処理部の構成の一例を示すブロック図である。ここでは、処理の対象として入力されるデジタル映像信号は、一例として、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各８ビットのデジタル映像信号であるとする。

図１に示すように、本実施形態に係る映像データ処理部６０は、データ取込部６１、データ処理部６２、コントラスト調整部６３、ブライトネス全体調整部６４、ブライトネス個別調整部６５、ガンマ調整部６６、ブランキング調整部６７、Ｄ／Ａ変換部６８、及び、増幅回路部６９を有する構成となっている。

上記の構成の映像データ処理部６０において、データ取込部６１によって取り込まれたＲＧＢの各８ビットのデジタル映像信号Ｒ_in，Ｇ_in，Ｂ_inは、データ処理部６２で所定の処理が行われた後、例えば１０ビットのデジタル映像信号としてコントラスト調整部６３に供給される。コントラスト調整部６３では、最大輝度と最小輝度の比であるコントラストの調整が行われる。コントラスト調整部６３を経たデジタル映像信号は、ブライトネス全体調整部６４でＲＧＢ全体でのブライトネスの調整が行われ、次いで、ブライトネス個別調整部６５でＲＧＢ個別のブライトネスの調整が行われる。その後、ガンマ調整部６６に供給される。

ガンマ調整部６６は、ＲＧＢのデジタル映像信号に対して各色毎にレベル調整を行うことによって色温度の補正を行う色温度補正部であり、本開示の映像信号処理回路に相当する。カラー表示装置において、色の再現性は表示装置（表示パネル）毎にその特性に応じて異なる。ガンマ調整部６６は、ＲＧＢの混合比率を調整し、所望の色温度（色合い）に近い映像を再現するために色温度の補正を行う。色温度の補正を行うガンマ調整部６６の詳細については後述する。

ガンマ調整部６６で色温度の補正が行われたデジタル映像信号は、ブランキング調整部６７に供給される。ブランキング調整部６７では、表示装置の有効表示エリア外のデータについて、黒のデータにするか、ある特定の階調のデータにするか等の処理が行われる。ブランキング調整部６７を経たデジタル映像信号は、Ｄ／Ａ変換部６８でアナログ信号に変換された後、増幅回路部６９を介してＲＧＢのアナログ映像信号Ｒ_out，Ｇ_out，Ｂ_outとして出力される。

映像データ処理部６０から出力されるＲＧＢのアナログ映像信号Ｒ_out，Ｇ_out，Ｂ_outは、発光部を含むＲＧＢの画素が行列状（マトリクス状）に配置されて成る表示パネル（表示装置）の画素アレイ部に供給される。より具体的には、ＲＧＢの画素列毎に配線された信号線を通して、画素アレイ部の各画素に対して画素列単位で供給される（その詳細については後述する）。

［本開示の映像信号処理回路］
次に、色温度の補正を行うガンマ調整部６６について具体的に説明する。図２は、本開示の映像信号処理回路である、実施形態に係るガンマ調整部６６の構成の一例を示すブロック図である。ここでは、ＲＧＢのデジタル映像信号の１色分に対応するガンマ調整部６６の回路部分について図示している。

図２に示すように、本実施形態に係るガンマ調整部６６は、格納部の一例である設定値格納レジスタ６６１、演算部の一例である補正値算出回路６６２、及び、加算器６６３から成る構成となっている。加算器６６３は、補正値算出回路６６２と共に演算部を構成している。

設定値格納レジスタ６６１は、入力されるデジタル映像信号に対して色温度の補正を行う補正値を決める設定値を、デジタル映像信号の階調数よりも少ない数だけ格納する。一例として、デジタル映像信号が１０ビットの場合、設定値格納レジスタ６６１は、相対的に低階調（例えば、０階調〜３２０階調）の低階調部（低輝度部）について、３２階調、６４階調、１２８階調、２５６階調、及び、３２０階調の５階調分の設定値を格納する。

先述したように、カラー表示装置の色の再現性は表示装置（表示パネル）毎にその特性に応じて異なる。従って、設定値格納レジスタ６６１には、表示装置（表示パネル）毎にその特性に応じた設定値が格納される。例えば、画素の発光部が有機ＥＬ素子から成る有機ＥＬ表示装置にあっては、有機ＥＬ素子が駆動電圧に対してデバイス固有の非線形な光学応答特性を示すことから、表示装置（表示パネル）毎に当該光学応答特性に合わせて、設定値格納レジスタ６６１に格納される設定値が設定される。

演算部の一例である補正値算出回路６６２は、色温度の補正を行う補正値を、設定値格納レジスタ６６１に設定値が格納されている階調については当該設定値に基づいて算出算出する。本例にあっては、設定値格納レジスタ６６１には、３２階調、６４階調、１２８階調、２５６階調、及び、３２０階調の設定値が格納されていることから、補正値算出回路６６２は、各階調の補正値については、設定値格納レジスタ６６１に格納されている、対応する設定値に基づいて算出する。

また、設定値格納レジスタ６６１に設定値が格納されていない階調については、設定値が格納されている階調の補正後の階調値に基づいて算出する。具体的には、設定値格納レジスタ６６１に設定値が格納されていない階調の階調値を、当該階調の近傍の階調（３２階調、６４階調、１２８階調、２５６階調、又は、３２０階調）の補正後の階調値に基づいて、例えば直線補間（線形補間）によって算出する。従って、設定値格納レジスタ６６１に設定値が格納されていない階調に関して、補正値算出回路６６２は、（加算器６６３の出力値（階調値）−デジタル映像信号の信号値）を補正値として算出することになる。

そして、補正値算出回路６６２で算出された補正値は、加算器６６３にてデジタル映像信号の信号値に加算されることにより色温度の補正が行われ、最終的に、各階調の階調値が決まる。

（補正値の算出）
以下に、補正値算出回路６６２における補正値の算出について説明する。図３Ａに、低階調部における補正後のＲＧＢの入出力特性を示す。図３Ａにおいて、一点鎖線がＲの入出力特性を表わし、実線がＧの入出力特性を表わし、破線がＢの入出力特性を表わしている。また、図３Ｂに、設定値格納レジスタ６６１に設定値が格納されている各階調における補正後の階調値を示す。

図３Ｂに示すように、本例の場合、設定値格納レジスタ６６１に設定値が格納されている各階調は、３２階調、６４階調、１２８階調、２５６階調、及び、３２０階調である。そして、設定値格納レジスタ６６１に格納される設定値として、例えば、−１６〜０〜＋１５の固定値が設定される。

図３Ｂにおいて、領域（１）は１０ビット値における階調０〜階調３２の階調領域である。また、領域（２）は階調３２〜階調６４の階調領域であり、領域（３）は階調６４〜階調１２８の階調領域であり、領域（４）は階調１２８〜階調２５６の階調領域であり、領域（５）は階調２５６〜階調３２０の階調領域である。図３Ｂから明らかなように、設定値格納レジスタ６６１に設定値が格納される各階調は、階調間のピッチが低階調側が高階調側よりも狭くなるように設定されている。

設定値格納レジスタ６６１には、ＲＧＢのデジタル映像信号に対して色温度の補正を行う補正値を決める設定値が格納される。人間の視感度は、ＲＧＢのうちＧが最も高い（強い）。そのため、色温度の補正を行うに当たっては、Ｇの入出力特性を基準として、これにＲＢの入出力特性を合わせ込む処理を行うことになる。そして、色温度を補正する階調については、基準となるＧの階調を、ＲＢの階調よりも少なく設定する。一例として、図３Ｂに示すように、基準となるＧについては、領域（３）−領域（５）での補正は行わないようにする。

より具体的には、図４Ａに示すように、Ｒについては、３２階調、６４階調、１２８階調、２５６階調、３２０階調の各設定値Ｒ３２，Ｒ６４，Ｒ１２８，Ｒ２５６，Ｒ３２０を設定値格納レジスタ６６１に格納する。Ｂについても同様に、各階調の設定値Ｂ３２，Ｂ６４，Ｂ１２８，Ｂ２５６，Ｂ３２０を設定値格納レジスタ６６１に格納する。これに対して、Ｇについては、３２階調、６４階調の各設定値Ｇ３２，Ｇ６４と、１２８階調、２５６階調〜３２０階調の設定値Ｇ１２８を設定値格納レジスタ６６１に格納する。

ここでは、一例として、図４Ｂに示すように、３２階調のＲＧＢの各設定値Ｒ３２，Ｇ３２，Ｂ３２を共に、−１６〜０〜＋１５の固定値のうちの−１６に設定する場合を例に挙げている。この場合、ＲＧＢの３２階調について各色共に、Ｒ３２＝−１６，Ｇ３２＝−１６，Ｂ３２＝−１６に対応する補正値を補正値算出回路６６２で算出する。一方、０〜３２階調の階調領域（１）の各階調については、０階調及び３２階調の補正後の各階調値を直線（１次関数）で結び、直線補間によって各階調の補正値を補正値算出回路６６２で算出する。

補正値の算出についてより具体的に説明する。以下では、ＲＧＢの各色に共通の処理として説明する。従って、設定値格納レジスタ６６１に格納される３２階調、６４階調、１２８階調、２５６階調の各設定値をＲｅｇ３２，Ｒｅｇ６４，Ｒｅｇ１２８，Ｒｅｇ２５６と記す。Ｒｅｇ３２＝０，Ｒｅｇ６４＝０，Ｒｅｇ１２８＝０，Ｒｅｇ２５６＝０のときは、色温度の補正を行わないことを意味する。このときの入出力特性は、図５に示すように直線となる。

色温度の補正を行う場合は、各階調の設定値Ｒｅｇ３２，Ｒｅｇ６４，Ｒｅｇ１２８，Ｒｅｇ２５６が設定値格納レジスタ６６１に格納される。一例として、Ｒｅｇ３２＝−１６，Ｒｅｇ６４＝＋１５，Ｒｅｇ１２８＝−１６，Ｒｅｇ２５６＝＋１５が設定値として設定されているものとする。このときは、これら設定値を基に各階調の補正値が算出され、この算出された補正値を基に色温度の補正が行われる。設定値が格納されている階調間の階調については、直線補間によって各階調の補正値が算出され、この算出された補正値を基に色温度の補正が行われる。このときの入出力特性は、図６に示すように、設定値格納レジスタ６６１に設定値が格納されている各階調における補正後の階調値を折れ点とする折れ線となる。

ここで、直線補間による補正値の算出について具体的に説明する。図７において、階調１２８と階調２５６の間における、ある階調（入力値）Ｄ_inの階調値（出力値）Ｄ_outを算出する場合を例に挙げて説明する。この場合、階調１２８が入力開始値となり、階調１２８の補正後の階調値１１２が出力開始値となる。また、階調２５６と階調１２８との差が入力データ数Ｘ_wとなり、階調２５６の補正後の階調値２７１と階調１２８の補正後の階調値１１２との差が出力差Ｙ_wとなる。

そして、上記の入力値Ｄ_in、入力開始値、出力開始値、入力データ数Ｘ_w、及び、出力差Ｙ_wをパラメータとして、次式（１）に基づいて、階調Ｄ_inの階調値、即ち、出力値Ｄ_outを算出することができる。
出力値Ｄ_out＝傾き×（入力値Ｄ_in−入力開始値）＋出力開始値 ・・・（１）
ここで、傾きは、階調１２８の補正後の階調値１１２と階調２５６の補正後の階調値２７１とを結ぶ直線の傾きであり、出力差Ｙ_w／入力データ数Ｘ_wで求めることができる。また、出力差Ｙ_wは、次式（２）で与えられる。
出力差Ｙ_w＝出力終了値−出力開始値
＝（出力終了基準値＋レジスタ設定終了点）−（出力開始基準値＋レジ
スタ設定開始点） ・・・（２）

図８Ａに、入力データ数Ｘ_wについて定義し、図８Ｂに、出力開始基準値、出力終了基準値、レジスタ設定開始点、及び、レジスタ設定終了点について定義し、図８Ｃに、入力開始点について定義する。入力データ数Ｘ_wについては、図８Ａに示すように、入力値０〜３１で３２（＝３２−０）とし、入力値３２〜６３で３２（＝６４−３２）とし、入力値６４〜１２７で６４（＝１２８−６４）とし、入力値１２８〜２５５で１２８（＝２５６−１２８）とし、入力値２５６〜３１９で６４（＝３２０−２５６）とする。

出力開始基準値、出力終了基準値、レジスタ設定開始点、レジスタ設定終了点については、図８Ｂに示すように、入力値０〜３１で０，３２，０，Ｒｅｇ３２とし、入力値３２〜６３で３２，６４，Ｒｅｇ３２、Ｒｅｇ６４とする。また、入力値６４〜１２７で６４，１２８，Ｒｅｇ６４、Ｒｅｇ１２８とし、入力値１２８〜２５５で１２８，２５６，Ｒｅｇ１２８、Ｒｅｇ２５６とし、入力値２５６〜３１９で２５６，３２０，Ｒｅｇ２５６，０とする。入力開始点については、図８Ｃに示すように、入力値０〜３１で０とし、入力値３２〜６３で３２とし、入力値６４〜１２７で６４とし、入力値１２８〜２５５で１２８とし、入力値２５６〜３１９で２５６とする。

尚、上述した補正値算出回路６６２による補正値の算出において、設定値格納レジスタ６６１に設定値が格納されていない階調については、直線補間法によって算出するとしたが、これに限られるものではない。例えば、図９に示すように、スプライン補間などの曲線補間法を直線補間法に加えた補間の手法を用いることも可能である。

上述したように、本実施形態では、設定値格納レジスタ６６１に設定値が格納されていない階調については、その近傍の階調の補正後の階調値に基づいて直線補間によって補正値を算出して色温度補正を行うようになっている。このような色温度補正は、設定値格納レジスタ６６１に設定値が格納されている各階調における補正後の階調値を折れ点とする、入出力特性が折れ線となる色温度補正となる。

この入出力特性が折れ線となる色温度補正によれば、設定値格納レジスタ６６１に設定値が格納されていない階調についても補正を行うことができる。換言すれば、設定値格納レジスタ６６１に全ての階調分の設定値を格納しなくても、全ての階調に対して色温度の補正を行なうことができる。従って、全ての階調分の設定値をルックアップテーブル等の格納部に格納する場合に比べて、回路規模を抑えつつ、全ての階調に対して色温度の補正を行なうことができる。

特に、設定値格納レジスタ６６１には相対的に低階調部の階調の設定値を格納するとともに、階調間のピッチを低階調側が高階調側よりも狭くなるようにしていることで、駆動対象の発光部のＩ−Ｖ特性（電流−電圧）が非線形であっても、低階調時の色温度の補正を確実に行うことができる。図１０Ａに、低階調部におけるＲＧＢの入出力特性を示し、図１０Ｂに、補正前及び補正後の階調−色温度特性を示す。図１０Ａにおいて、一点鎖線がＲの入出力特性を表わし、実線がＧの入出力特性を表わし、破線がＢの入出力特性を表わしている。また、図１０Ｂにおいて、破線が補正前の階調−色温度特性を表わし、実線が補正後の階調−色温度特性を表わしている。

＜本開示の表示装置＞
［システム構成］
図１１は、本開示の表示装置の基本的な構成の概略を示すシステム構成図である。ここでは、アクティブマトリクス型の表示装置を例示している。アクティブマトリクス型の表示装置は、発光部に流れる電流を、当該発光部と同じ画素回路内に設けた能動素子、例えば絶縁ゲート型電界効果トランジスタによって制御する表示装置である。絶縁ゲート型電界効果トランジスタとしては、典型的には、ＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）を用いることができる。

ここでは、一例として、デバイスに流れる電流値に応じて発光輝度が変化する電流駆動型の電気光学素子である例えば有機ＥＬ素子を、画素回路の発光部（発光素子）として用いるアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の場合を例に挙げて説明するものとする。以下では、「画素回路」を単に「画素」と記述する場合もある。

図１１に示すように、本開示の表示装置（有機ＥＬ表示装置）１０は、有機ＥＬ素子を含む複数の画素２０が行列状（マトリクス状）に２次元配置されて成る画素アレイ部３０と、当該画素アレイ部３０の周辺に配置される駆動部とを有する構成となっている。駆動部は、例えば、画素アレイ部３０と同じ表示パネル７０上に搭載された、書込み走査部４０、駆動走査部５０、及び、映像データ処理部６０等から成り、画素アレイ部３０の各画素２０を駆動する。尚、書込み走査部４０、駆動走査部５０、及び、映像信号処理部映像データ処理部６０のいくつか、あるいは全部を表示パネル７０外に設ける構成を採ることも可能である。

ここで、有機ＥＬ表示装置１０がカラー表示対応の場合は、カラー画像を形成する単位となる１つの画素（単位画素／ピクセル）は複数の副画素（サブピクセル）から構成される。このとき、副画素の各々が図１１の画素２０に相当することになる。より具体的には、カラー表示対応の表示装置では、１つの画素は、例えば、赤色（Ｒｅｄ；Ｒ）光を発光する副画素、緑色（Ｇｒｅｅｎ；Ｇ）光を発光する副画素、青色（Ｂｌｕｅ；Ｂ）光を発光する副画素の３つの副画素から構成される。

但し、１つの画素としては、ＲＧＢの３原色の副画素の組み合わせからなる構成に限られるものではなく、３原色の副画素に更に１色あるいは複数色の副画素を加えて１つの画素を構成することも可能である。より具体的には、例えば、輝度向上のために白色（Ｗｈｉｔｅ；Ｗ）光を発光する副画素を加えて１つの画素を構成したり、色再現範囲を拡大するために補色光を発光する少なくとも１つの副画素を加えて１つの画素を構成したりすることも可能である。

画素アレイ部３０には、ｍ行ｎ列の画素２０の配列に対して、行方向（画素行の画素の配列方向／水平方向）に沿って走査線３１（３１₁〜３１_m）と電源供給線３２（３２₁〜３２_m）とが画素行毎に配線されている。更に、ｍ行ｎ列の画素２０の配列に対して、列方向（画素列の画素の配列方向／垂直方向）に沿って信号線３３（３３₁〜３３_n）が画素列毎に配線されている。

走査線３１₁〜３１_mは、書込み走査部４０の対応する行の出力端にそれぞれ接続されている。電源供給線３２₁〜３２_mは、駆動走査部５０の対応する行の出力端にそれぞれ接続されている。信号線３３₁〜３３_nは、信号出力部６０の対応する列の出力端にそれぞれ接続されている。

書込み走査部４０は、シフトレジスタ回路等によって構成されている。この書込み走査部４０は、画素アレイ部３０の各画素２０への映像信号の信号電圧の書込みに際して、走査線３１（３１₁〜３１_m）に対して書込み走査信号ＷＳ（ＷＳ₁〜ＷＳ_m）を順次供給することによって画素アレイ部３０の各画素２０を行単位で順番に走査する、所謂、線順次走査を行う。

駆動走査部５０は、書込み走査部４０と同様に、シフトレジスタ回路等によって構成されている。この駆動走査部５０は、書込み走査部４０による線順次走査に同期して、第１電源電位Ｖ_{cc_H}と当該第１電源電位Ｖ_{cc_H}よりも低い第２電源電位Ｖ_{cc_L}とで切り替わることが可能な電源電位ＤＳ（ＤＳ₁〜ＤＳ_m）を電源供給線３２（３２₁〜３２_m）に供給する。後述するように、駆動走査部５０による電源電位ＤＳのＶ_{cc_H}／Ｖ_{cc_L}の切替えによって、画素２０の発光／非発光（消光）の制御が行なわれる。

映像データ処理部６０は、外部から入力されるデジタル映像信号に対して色温度の補正等の信号処理を施した後Ｄ／Ａ変換し、輝度情報に応じたアナログ映像信号を出力する。映像データ処理部６０から出力されるアナログ映像信号は、信号線３３（３３₁〜３３_n）を介して画素アレイ部３０の各画素２０に対して、書込み走査回路４０による走査によって選択された画素行の単位で書き込まれる。すなわち、映像データ処理部６０は、アナログ映像信号を行（ライン）単位で書き込む線順次書込みの駆動形態を採っている。

［画素回路］
図１２は、画素（画素回路）２０の具体的な回路構成の一例を示す回路図である。画素２０の発光部は、デバイスに流れる電流値に応じて発光輝度が変化する電流駆動型の電気光学素子である有機ＥＬ素子２１から成る。

図１２に示すように、画素２０は、有機ＥＬ素子２１と、有機ＥＬ素子２１に電流を流すことによって当該有機ＥＬ素子２１を駆動する駆動回路とによって構成されている。有機ＥＬ素子２１は、全ての画素２０に対して共通に配線された共通電源線３４にカソード電極が接続されている。

有機ＥＬ素子２１を駆動する駆動回路は、駆動トランジスタ２２、サンプリングトランジスタ２３、保持容量２４、及び、補助容量２５を有する構成となっている。駆動トランジスタ２２及びサンプリングトランジスタ２３として、例えば、Ｎチャネル型のＴＦＴを用いることができる。但し、ここで示した、駆動トランジスタ２２及びサンプリングトランジスタ２３の導電型の組み合わせは一例に過ぎず、これらの組み合わせに限られるものではない。すなわち、駆動トランジスタ２２及びサンプリングトランジスタ２３の一方又は両方として、Ｐチャネル型のＴＦＴを用いることができる。

駆動トランジスタ２２は、一方の電極（ソース／ドレイン電極）が有機ＥＬ素子２１のアノード電極に接続され、他方の電極（ソース／ドレイン電極）が電源供給線３２（３２₁〜３２_m）に接続されている。サンプリングトランジスタ２３は、一方の電極（ソース／ドレイン電極）が信号線３３（３３₁〜３３_n）に接続され、他方の電極（ソース／ドレイン電極）が駆動トランジスタ２２のゲート電極に接続されている。また、サンプリングトランジスタ２３のゲート電極は、走査線３１（３１₁〜３１_m）に接続されている。

駆動トランジスタ２２及びサンプリングトランジスタ２３において、一方の電極とは、一方のソース／ドレイン領域に電気的に接続された金属配線を言い、他方の電極とは、他方のソース／ドレイン領域に電気的に接続された金属配線を言う。また、一方の電極と他方の電極との電位関係によって一方の電極がソース電極ともなればドレイン電極ともなり、他方の電極がドレイン電極ともなればソース電極ともなる。

保持容量２４は、一方の電極が駆動トランジスタ２２のゲート電極に接続され、他方の電極が駆動トランジスタ２２の他方の電極、及び、有機ＥＬ素子２１のアノード電極に接続されている。補助容量２５は、一方の電極が有機ＥＬ素子２１のアノード電極に接続され、他方の電極が固定電位のノード（本例では、共通電源線３４／有機ＥＬ素子２１のカソード電極）に接続されている。補助容量２５は、例えば、有機ＥＬ素子２１の容量不足分を補い、保持容量２４に対する映像信号の書込みゲインを高めるために設けられる。但し、補助容量２５は、必須の構成要素ではない。すなわち、有機ＥＬ素子２１の容量不足分を補う必要がない場合には、補助容量２５は不要となる。

上記構成の画素２０において、サンプリングトランジスタ２３は、書込み走査部４０から走査線３１を通してゲート電極に印加されるＨｉｇｈアクティブの書込み走査信号ＷＳに応答して導通状態となる。これにより、サンプリングトランジスタ２３は、信号線３３を通して映像データ処理部６０から供給される、輝度情報に応じたアナログ映像信号をサンプリングして画素２０内に書き込む。サンプリングトランジスタ２３によって書き込まれたアナログ映像信号は、駆動トランジスタ２２のゲート電極に印加されるとともに保持容量２４に保持される。

駆動トランジスタ２２は、電源供給線３２（３２₁〜３２_m）の電源電位ＤＳが第１電源電位Ｖ_{cc_H}にあるときには、一方の電極がドレイン電極、他方の電極がソース電極となって飽和領域で動作する。これにより、駆動トランジスタ２２は、電源供給線３２から電流の供給を受けて有機ＥＬ素子２１を電流駆動にて発光駆動する。駆動トランジスタ２２は更に、電源電位ＤＳが第１電源電位Ｖ_{cc_H}から第２電源電位Ｖ_{cc_L}に切り替わったときには、一方の電極がソース電極、他方の電極がドレイン電極となってスイッチングトランジスタとして動作する。これにより、駆動トランジスタ２２は、有機ＥＬ素子２１への駆動電流の供給を停止し、有機ＥＬ素子２１を非発光状態にする。すなわち、駆動トランジスタ２２は、電源電位ＤＳ（Ｖ_{cc_H}／Ｖ_{cc_L}）の切替えの下に、有機ＥＬ素子２１の発光／非発光を制御するトランジスタとしての機能をも併せ持っている。

この駆動トランジスタ２２のスイッチング動作により、有機ＥＬ素子２１が非発光状態となる期間（非発光期間）を設け、有機ＥＬ素子２１の発光期間と非発光期間の割合（デューティ）を制御することができる。このデューティ制御により、１表示フレーム期間に亘って画素が発光することに伴う残像ボケを低減できるために、特に、動画の画品位をより優れたものとすることができる。駆動走査部５０から電源供給線３２を通して選択的に供給される第１，第２電源電位Ｖ_{cc_H}，Ｖ_{cc_L}のうち、第１電源電位Ｖ_{cc_H}は有機ＥＬ素子２１を発光駆動する駆動電流を駆動トランジスタ２２に供給するための電源電位である。また、第２電源電位Ｖ_{cc_L}は、有機ＥＬ素子２１に対して逆バイアスを掛けるための電源電位である。

上記の構成の有機ＥＬ表示装置１０において、映像データ処理部６０として、先述した実施形態に係る映像データ処理部６０を用いることができる。有機ＥＬ表示装置１０等の表示装置は、表示装置毎に色の再現性が異なる。先述した実施形態に係る映像データ処理部６０を用いるに当たっては、格納部（設定値格納レジスタ６６１）に格納する、色温度の補正値を決める設定値を、表示装置毎にその特性に応じて設定することになる。その設定は、表示装置の工場出荷前に行われる。先述した実施形態に係る映像データ処理部６０は、格納部（設定値格納レジスタ６６１）に全ての階調分の設定値を格納しなくても、全ての階調に対して色温度の補正を行なうことができるため、全ての階調分の設定値を格納する場合に比べて、回路規模を抑える（縮小化を図る）ことができる。これにより、有機ＥＬ表示装置１０のシステム全体の構成の簡略化に寄与できる。

有機ＥＬ表示装置１０にあっては、画素アレイ部３の各画素２０を、シリコンウエハのような半導体上に形成する構成を採ることにより、ヘッドマウントディスプレイ等に搭載可能な小型の表示装置を実現できる。この場合、図１１の表示パネル７０が例えばシリコンウエハに相当することになる。そして、画素アレイ部３の各画素２０を半導体上に形成して成る有機ＥＬ表示装置１０において、映像データ処理部６０として、先述した実施形態に係る映像データ処理部６０を用いることで、当該映像データ処理部６０が回路規模を抑えることができることから、映像データ処理部６０についても各画素２０と共に半導体上に形成することができる。ここでは、画素アレイ部３の各画素２０を半導体上に形成する構成を採る場合を例に挙げたが、半導体上への形成に限られるものではなく、画素アレイ部３の各画素２０を、ガラス基板のような絶縁体上に形成する構成を採ることも可能である。

有機ＥＬ表示装置１０にあっては、カラー画像を形成する単位となる１つの画素が、例えば、ＲＧＢの３原色の副画素の組み合わせから成るものとする。このとき、副画素（画素）について、白色光を発光する有機ＥＬ素子とＲＧＢのカラーフィルタとの組み合わせから成る構成とすることができる。これにより、ＲＧＢの各画素（副画素）の発光部（有機ＥＬ素子）のＩ−Ｖ特性を各画素間で同じにすることができる。従って、格納部（設定値格納レジスタ６６１）に設定値を格納するに当たって、設定値を各色共通に設定するができるため、回路規模のより縮小化を図ることができる。

但し、副画素（画素）については、白色光を発光する有機ＥＬ素子とＲＧＢのカラーフィルタとの組み合わせから成る構成に限られるものではなく、ＲＧＢの有機ＥＬ材料を、マスクを利用して蒸着して塗り分ける、所謂、ＲＧＢマスク塗り分け方式のものとすることも可能である。また、カラー画像を形成する単位となる１つの画素についても、ＲＧＢの３つの副画素から成る構成に限られるものではなく、例えば、白色（Ｗ）光を発光する副画素を加えたＲＧＢＷの４つの副画素から成る構成とすることも可能である。この場合は、色温度の補正を行うに当たって、視感度が最も高い（強い）Ｗの入出力特性を基準として、これにＲＧＢの入出力特性を合わせ込むような処理を行うようにすればよい。

尚、本開示は以下のような構成をとることもできる。
［１］入力されるデジタル映像信号に対して色温度の補正を行う補正値を決める設定値を階調数よりも少ない数だけ格納する格納部と、
色温度の補正を行う補正値を、格納部に設定値が格納されている階調については当該設定値に基づいて算出し、格納部に設定値が格納されていない階調については設定値が格納されている階調の補正後の階調値に基づいて算出する演算部と、
を備える映像信号処理回路。
［２］演算部は、格納部に設定値が格納されていない階調の補正値を、当該階調の近傍の階調の補正後の階調値に基づいて算出する、
上記［１］に記載の映像信号処理回路。
［３］演算部は、格納部に設定値が格納されていない階調の補正値を、当該階調の近傍の階調の補正後の階調値から直線補間によって算出する、
上記［２］に記載の映像信号処理回路。
［４］ 格納部には、相対的に低階調部の階調の設定値が格納されている、
上記［１］から上記［３］のいずれかに記載の映像信号処理回路。
［５］格納部に設定値が格納される階調間のピッチは、低階調側が高階調側よりも狭い、
上記［１］から上記［４］のいずれかに記載の映像信号処理回路。
［６］色温度を補正する階調は、Ｒ（赤）、Ｂ（青）のデジタル映像信号に比べてＧ（緑）のデジタル映像信号が少ない、
上記［１］から上記［５］のいずれかに記載の映像信号処理回路。
［７］演算部は、算出した補正値をデジタル映像信号の信号値に加算することによって色温度の補正を行う、
上記［１］から上記［６］のいずれかに記載の映像信号処理回路。
［８］入力されるデジタル映像信号に対して色温度の補正を行う補正値を決める設定値を階調数よりも少ない数だけ格納部に格納し、
色温度の補正を行う補正値を、格納部に設定値が格納されている階調については当該設定値に基づいて算出し、格納部に設定値が格納されていない階調については設定値が格納されている階調の補正後の階調値に基づいて算出する、
映像信号処理方法。
［９］発光部を含む画素が配置されて成る画素アレイ部と、
画素アレイ部の各画素に対して発光部を駆動する映像信号を供給する映像信号処理回路と、
を具備し、
映像信号処理回路は、
入力されるデジタル映像信号に対して色温度の補正を行う補正値を決める設定値を階調数よりも少ない数だけ格納する格納部と、
色温度の補正を行う補正値を、格納部に設定値が格納されている階調については当該設定値に基づいて算出し、格納部に設定値が格納されていない階調については設定値が格納されている階調の補正後の階調値に基づいて算出する演算部と、
を備える表示装置。
［１０］発光部は、有機エレクトロルミネッセンス素子から成る、
上記［９］に記載の表示装置。
［１１］画素は、白色光を発光する有機エレクトロルミネッセンス素子とカラーフィルタとの組み合わせから成る、
上記［１０］に記載の表示装置。
［１２］画素アレイ部の各画素は、半導体上に形成されている、
上記［９］から上記［１１］のいずれかに記載の表示装置。
［１３］映像信号処理回路は、画素アレイ部の各画素と共に半導体上に形成されている、
上記［１２］に記載の表示装置。
［１４］補正値を決める設定値は、表示装置毎に設定される、
上記［９］から上記［１３］のいずれかに記載の表示装置。

１０・・・有機ＥＬ表示装置、２０・・・画素、２１・・・有機ＥＬ素子、２２・・・駆動トランジスタ、２３・・・サンプリングトランジスタ、２４・・・保持容量、２５・・・補助容量、３０・・・画素アレイ部、３１（３１₁〜３１_m）・・・走査線、３２（３２₁〜３２_m）・・・電源供給線、３３（３３₁〜３３_n）・・・信号線、４０・・・書込み走査部、５０・・・駆動走査部、６０・・・映像データ処理部、６１・・・データ取込部、６２・・・データ処理部、６３・・・コントラスト調整部、６４・・・ブライトネス全体調整部、６５・・・ブライトネス個別調整部、６６・・・ガンマ調整部、６７・・・ブランキング調整部、６８・・・Ｄ／Ａ変換部、６９・・・増幅回路部、７０・・・表示パネル、６６１・・・設定値格納レジスタ（格納部）、６６２・・・補正値算出回路、６６３・・・加算器

Claims (14)

1. 入力されるデジタル映像信号に対して色温度の補正を行う補正値を決める設定値を階調数よりも少ない数だけ格納する格納部と、
   色温度の補正を行う補正値を、格納部に設定値が格納されている階調については当該設定値に基づいて算出し、格納部に設定値が格納されていない階調については設定値が格納されている階調の補正後の階調値に基づいて算出する演算部と、
   を備える映像信号処理回路。
2. 演算部は、格納部に設定値が格納されていない階調の補正値を、当該階調の近傍の階調の補正後の階調値に基づいて算出する、
   請求項１に記載の映像信号処理回路。
3. 演算部は、格納部に設定値が格納されていない階調の補正値を、当該階調の近傍の階調の補正後の階調値から直線補間によって算出する、
   請求項２に記載の映像信号処理回路。
4. 格納部には、相対的に低階調部の階調の設定値が格納されている、
   請求項１に記載の映像信号処理回路。
5. 格納部に設定値が格納される階調間のピッチは、低階調側が高階調側よりも狭い、
   請求項１に記載の映像信号処理回路。
6. 色温度を補正する階調は、Ｒ（赤）、Ｂ（青）のデジタル映像信号に比べてＧ（緑）のデジタル映像信号が少ない、
   請求項１に記載の映像信号処理回路。
7. 演算部は、算出した補正値をデジタル映像信号の信号値に加算することによって色温度の補正を行う、
   請求項１に記載の映像信号処理回路。
8. 入力されるデジタル映像信号に対して色温度の補正を行う補正値を決める設定値を階調数よりも少ない数だけ格納部に格納し、
   色温度の補正を行う補正値を、格納部に設定値が格納されている階調については当該設定値に基づいて算出し、格納部に設定値が格納されていない階調については設定値が格納されている階調の補正後の階調値に基づいて算出する、
   映像信号処理方法。
9. 発光部を含む画素が配置されて成る画素アレイ部と、
   画素アレイ部の各画素に対して発光部を駆動する映像信号を供給する映像信号処理回路と、
   を具備し、
   映像信号処理回路は、
   入力されるデジタル映像信号に対して色温度の補正を行う補正値を決める設定値を階調数よりも少ない数だけ格納する格納部と、
   色温度の補正を行う補正値を、格納部に設定値が格納されている階調については当該設定値に基づいて算出し、格納部に設定値が格納されていない階調については設定値が格納されている階調の補正後の階調値に基づいて算出する演算部と、
   を備える表示装置。
10. 発光部は、有機エレクトロルミネッセンス素子から成る、
    請求項９に記載の表示装置。
11. 画素は、白色光を発光する有機エレクトロルミネッセンス素子とカラーフィルタとの組み合わせから成る、
    請求項１０に記載の表示装置。
12. 画素アレイ部の各画素は、半導体上に形成されている、
    請求項９に記載の表示装置。
13. 映像信号処理回路は、画素アレイ部の各画素と共に半導体上に形成されている、
    請求項１２に記載の表示装置。
14. 補正値を決める設定値は、表示装置毎に設定される、
    請求項９に記載の表示装置。

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