JP5309081B2 - 表示装置 - Google Patents
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前記照射光について、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第1の分光特性検出手段と、
前記表示手段の表示画面の周縁部に前記複数の領域のそれぞれに対応付けて設けられ、前記表示手段に外部から照射される外光について、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複数の第2の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、
前記第1の分光特性検出手段に前記照射光の分光特性を検出させ、かつ前記複数の第2の分光特性検出手段に外光の分光特性を検出させ、前記第1の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前記複数の第2の分光特性検出手段に検出させた外光の分光特性に基づいて、前記領域ごと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し、供給した色補正情報に基づいて前記色補正手段に前記領域ごと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、
前記制御手段は、
前記複数の第2の分光特性検出手段のうち少なくともいずれか1つの第2の分光特性検出手段によって検出した外光の分光特性より求められる輝度値が、前記第1の分光特性検出手段によって検出した照射光の分光特性より求められる輝度値未満であるとき、前記バックライト手段に照射光を照射させ、
前記照射光の所定範囲の波長に対して波長ごとの輝度値を表すバックライト分光輝度行列をL1、前記外光の所定範囲の波長に対して波長ごとの輝度値を表す外光分光輝度行列をL2、所定範囲の波長に対して波長ごとの分光透過率を表すカラーフィルタの分光透過率行列をC、所定範囲の波長に対して波長ごとの輝度値を表す等色関数行列をSとすると、補正行列Aを下記式により算出し、
A={(S t ・(L1+L2)×C) t } −1 ・(S t ・L1×C) t
(上記式において、「t」は転置行列、「+」は行列の加算、「−1」は逆行列を表す演算記号である。)
前記領域ごとに算出した前記補正行列Aを、前記色補正情報として前記色補正手段に供給し、
前記色補正手段は、前記補正行列Aに基づいて、前記領域ごとに画像情報を表す色信号を補正して、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ことを特徴とする表示装置である。
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第2の分光特性検出手段に検出させ、
予め定める第1の時間における前記外光の分光特性より求められる輝度値と、該第1の時間から前記第1の時間間隔が経過した第2の時間における前記外光の分光特性より求められる輝度値との差が予め定める第1の閾値以上であるとき、第2の時間における前記外光の分光特性に基づいて新たに前記色補正情報を生成することを特徴とする。
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から所定期間経過するごとに、前記第1の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より求められる輝度値と、前記予め定める時点から前記所定期間経過するごとに検出される分光特性より求められる輝度値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、および輝度値の前記差が前記第2の閾値以上になったときの分光特性に基づいて、輝度値の前記差が前記第2の閾値以上になったとき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前記色補正情報を生成し、生成した前記色補正情報を、前記色補正手段に供給することを特徴とする。
前記第1の分光特性検出手段および前記複数の第2の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。
前記外光取得手段は、前記バックライト手段の周縁部に設けられる外光取得用の開口部であり、
前記バックライト手段は、外光を導く導光板部を含み、
前記複数の第2の分光特性検出手段は、前記外光取得手段のそれぞれに近接してそれぞれ配置されることを特徴とする。
具体的には、前記制御手段が、
前記照射光の所定範囲の波長に対して波長ごとの輝度値を表すバックライト分光輝度行列をL1、前記外光の所定範囲の波長に対して波長ごとの輝度値を表す外光分光輝度行列をL2、所定範囲の波長に対して波長ごとの分光透過率を表すカラーフィルタの分光透過率行列をC、所定範囲の波長に対して波長ごとの輝度値を表す等色関数行列をSとすると、補正行列Aを下記式により算出し、
A={(S t ・(L1+L2)×C) t } −1 ・(S t ・L1×C) t
(上記式において、「t」は転置行列、「+」は行列の加算、「−1」は逆行列を表す演算記号である。)
前記領域ごとに算出した前記補正行列Aを、前記色補正情報として前記色補正手段に供給し、
前記色補正手段は、前記補正行列Aに基づいて、前記領域ごとに画像情報を表す色信号を補正して、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。
しかも前記制御手段は、前記複数の第2の分光特性検出手段のうち少なくともいずれか1つの第2の分光特性検出手段に検出させた外光の分光特性より求められる輝度値が、前記第1の分光特性検出手段によって検出した照射光の分光特性より求められる輝度値未満であるとき、前記バックライト手段に照射光を照射させる。そして、前記領域ごとに算出する前記補正行列Aを、画像情報を表す色信号を補正して、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とする。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とともに、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。
前記第1の分光特性検出手段および前記複数の第2の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。
最大の輝度を100%として、各波長でのバックライト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。
g1(X,Y,Z)=f(R,G,B)・M …(1)
g2(X,Y,Z)=f(R,G,B)・N …(2)
M=(St・L1×C)t …(3)
N=(St・L2×C)t …(4)
g2(X,Y,Z)・A=g1(X,Y,Z) …(5)
g2(X,Y,Z)・N−1・M=f(R,G,B)・N・N−1・M
=f(R,G,B)・M …(6)
g2(X,Y,Z)・N−1・M=g1(X,Y,Z) …(7)
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。
N’=(St・(L1+L2)×C)t …(9)
M’=(St・L1’×C)t …(10)
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
19a,19b 電子シャッター
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
Claims (10)
- 複数の領域に分割される表示画面に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複数の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、
前記照射光について、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第1の分光特性検出手段と、
前記表示手段の表示画面の周縁部に前記複数の領域のそれぞれに対応付けて設けられ、前記表示手段に外部から照射される外光について、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複数の第2の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、
前記第1の分光特性検出手段に前記照射光の分光特性を検出させ、かつ前記複数の第2の分光特性検出手段に外光の分光特性を検出させ、前記第1の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前記複数の第2の分光特性検出手段に検出させた外光の分光特性に基づいて、前記領域ごと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し、供給した色補正情報に基づいて前記色補正手段に前記領域ごと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、
前記制御手段は、
前記複数の第2の分光特性検出手段のうち少なくともいずれか1つの第2の分光特性検出手段によって検出した外光の分光特性より求められる輝度値が、前記第1の分光特性検出手段によって検出した照射光の分光特性より求められる輝度値未満であるとき、前記バックライト手段に照射光を照射させ、
前記照射光の所定範囲の波長に対して波長ごとの輝度値を表すバックライト分光輝度行列をL1、前記外光の所定範囲の波長に対して波長ごとの輝度値を表す外光分光輝度行列をL2、所定範囲の波長に対して波長ごとの分光透過率を表すカラーフィルタの分光透過率行列をC、所定範囲の波長に対して波長ごとの輝度値を表す等色関数行列をSとすると、補正行列Aを下記式により算出し、
A={(S t ・(L1+L2)×C) t } −1 ・(S t ・L1×C) t
(上記式において、「t」は転置行列、「+」は行列の加算、「−1」は逆行列を表す演算記号である。)
前記領域ごとに算出した前記補正行列Aを、前記色補正情報として前記色補正手段に供給し、
前記色補正手段は、前記補正行列Aに基づいて、前記領域ごとに画像情報を表す色信号を補正して、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ことを特徴とする表示装置。 - 前記制御手段は、前記領域ごとに、
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第2の分光特性検出手段に検出させ、
予め定める第1の時間における前記外光の分光特性より求められる輝度値と、該第1の時間から前記第1の時間間隔が経過した第2の時間における前記外光の分光特性より求められる輝度値との差が予め定める第1の閾値以上であるとき、第2の時間における前記外光の分光特性に基づいて新たに前記色補正情報を生成することを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 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から所定期間経過するごとに、前記第1の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より求められる輝度値と、前記予め定める時点から前記所定期間経過するごとに検出される分光特性より求められる輝度値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、および輝度値の前記差が前記第2の閾値以上になったときの分光特性に基づいて、輝度値の前記差が前記第2の閾値以上になったとき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前記色補正情報を生成し、生成した前記色補正情報を、前記色補正手段に供給することを特徴とする請求項1または2に記載の表示装置。 - 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つの分光特性より求められるそれぞれの輝度値の差を算出し、算出した該差の合計の平均を、前記輝度値の差とすることを特徴とする請求項2または3に記載の表示装置。
- 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1〜4のいずれか1つに記載の表示装置。
- 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、
前記第1の分光特性検出手段および前記複数の第2の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1〜5のいずれか1つに記載の表示装置。 - 前記バックライト手段が照射する照射光の一部を前記第1の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1〜6のいずれか1つに記載の表示装置。
- 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第2の分光特性検出手段に導くことを特徴とする請求項7に記載の表示装置。
- 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1〜8のいずれか1つに記載の表示装置。
- 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、前記バックライト手段の周縁部に設けられる外光取得用の開口部であり、
前記バックライト手段は、外光を導く導光板部を含み、
前記複数の第2の分光特性検出手段は、前記外光取得手段のそれぞれに近接してそれぞれ配置される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。
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