专利名称：校正特性决定装置、校正特性决定方法及显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及为了提高液晶显示屏等显示装置的显示品质，对图像信号决定进行校正的校正特性用的校正特性决定装置、校正特性决定方法以及用校正特性决定方法决定校正特性的显示装置。
背景技术：
近年来，各种彩色液晶显示装置正在开发并销售中。为了提高液晶屏显示的品质，液晶显示装置上还包括对输入的图像信号进行γ校正的γ校正装置。而且，认为这一能恰当地决定γ校正的校正特性的校正特性决定装置是必需的。
现在，作为有关液晶显示装置γ校正的技术，有日本国公开特许公报特开平5-127620(
公开日1993年5月25日)所揭示的技术。该公报所揭示的技术为在液晶投影式显示装置上，实测投影图像的亮度、色度，边将白平衡调整成目标色度，边进行γ校正。
然而，用上述特开平5-127620号公报揭示的技术在调整白平衡之际，虽然从预设的目标色度及实例的色度录出RGB的目标混合比，但在录RGB目标混合比的运算中，没有考虑各个显示装置的特性。更具体的为上述公报所揭示的技术虽利用对RGB各单色投影时的色度算出RGB的目标混合比，但因未考虑白显示时的色度，所以在实际的显示装置中不能反映RGB间的亮度离散算出RGB的目标混合比。
因此，在上述公报揭示的技术中，在用校正后的显示装置所作的显示上，仍会引起每个显示装置的离散，依旧处于偏离RGB的目标混合比的状态。
另外，在上述公报所揭示的技术中，没有考虑低灰度等级部液晶元件具有的泛黑的特性，所以有时如以后将叙述的图10(a)所录目标值曲线(表示对灰度等级值的输出亮度目标值的曲线)有时成为液晶元件无法显示的值。
例如在最低灰度等级部，目标值曲线表示的目标值为“0”，使该液晶元件实际显示最低灰度等级，若测定此时的亮度、色度，则有时有若干亮度、色度。其原因，目标值“0”对于该液晶元件为不可能显示的值，为了设定能显示的目标值，在低灰度等级部，要修正目标值。
还有，在修正低灰度等级部的目标值之际，如图10(b)所示在从修正过的低灰度等级部的目标值尚未修正的中～高灰度等级部目标值移动不是平稳变化时(如图10(c)那样的场合)，在校正后的显示装置的显示上，该灰度等级附近亮度、色度有时激烈变化，图像品质变差。
发明内容
本发明系鉴于以往技术问题而作，其目的在于提供一种校正特性决定装置及校正特性决定方法，对于对图像信号进行校正并在显示器上显示图像的显示装置，用于使其校正特性合乎显示器特性的装置与方法。另外，还在于提供一种根据校正特性决定方法决定校正特性的显示装置。
本发明涉及的校正特性决定装置，对三原色信号组成的图像信号进行校正，根据校正后的信号，决定在显示器显示彩色图像的显示装置上的校正特性的校正特性决定装置，为达到上述目的，包括数据变换手段，将测定数据利用变换矩阵变换成上述三原色的亮度数据，上述测定数据为将上述显示器的发光状态测定结果以能变换成三色值的值的形式表示的数据、校正特性决定手段，根据上述数据手段的变换结果决定上述校正特性、及矩阵生成手段，生成上述变换矩阵，上述矩阵变换手段的构成为包括矩阵要素生成手段，根据上述显示器显示各原色的最高灰度等级时的测定数据，生成上述变换矩阵的逆矩阵的矩阵要素、矩阵要素修正手段，根据上述显示器显示白的最高灰度等级时的测定数据，修正由上述矩阵要素生成手段生成的矩阵要素、及逆矩阵生成手段，生成由经上述修正后的矩阵要素组成的矩阵的逆矩阵。
上述构成中，通过由数据变换手段将测定数量变换成三原色的亮度数据，从而能用三原色的亮度数据把握该显示装置的显示器的特性。校正特性决定手段通过根据该三原色亮度数据从而能决定所希望的校正特性。
再者，测定数据为以能变换成三色值的值的形式表示显示器的显示上发光状态测量结果的数据，例如能由亮度、色度计等测量手段获得。另外，所谓“能变换成三色值”自然可以为例如XYZ色别标志系的X、Y、Z那样的三色值，也可以为YXY色别标志系的Y、X、Y那样的三色值相关的值。
另外，校正特性可以作为图像信号的灰度等级值、和向显示装置输入该灰度等级值时，作为显示器的实际输出亮度恰当的值(目标输出亮度)的关系而决定。
这里，数据变换手段中，数据变换所用的变换矩阵由矩阵生成手段生成。矩阵生成手段，由矩阵要素生成手段、矩阵要素修正手段、及逆矩阵生成手段生成变换矩阵。
矩阵要素生成手段从利用显示器显示各原色的最高灰度等级时的测定数据，实施形态的式1成立开始，能生成变换矩阵的逆矩阵的矩阵要素。
矩阵要素修正手段利用由矩阵要素生成手段生成的矩阵要素作成实施形态的式2，将显示器显示白的最高灰度等级时的测定数据代入式2设为式3，通过求解式3能将矩阵要素修正成合乎显示器的特性。
逆矩阵生成手段通过生成矩阵要素修正手段修正的矩阵要素组成的矩阵的逆矩阵，从而能生成变换矩阵。
这样，通过矩阵生成手段生成合乎显示器特性的变换矩阵，从而能恰当地由数据变换手段对数据作变换。其结果，就能抑制数据变换时的溢出或变换误差等，更准确地决定校正特性决定手段的校正特性。
另外，本发明涉及的校正特性决定装置，对图像信号进行校正，根据校正后的信号，决定在显示器显示图像的显示装置上的校正特性的校正特性决定装置。为达到上述目的，其构成为包括目标值曲线设定手段，设定表示校正前图像信号灰度等级值、和对于该灰度等级值在上述显示器应显示的目标输出亮度间对应关系的目标值曲线、灰度等级修正手段，通过从与上述目标值曲线内图像信号的最低灰度等级值对应的最低目标输出亮度中，减去在上述显示器显示最低灰度等级时的实际亮度值，而设定修正参数之同时，从上述目标值曲线内目标输出亮度中至少从不满上述最低目标输出亮度的目标输出亮度中，通过减去上述修正参数，从而修正上述目标曲线、及灰度等级值变换手段，根据经上述灰度等级值修正手段修正过的目标值曲线，决定图像信号校正前的灰度等级值和校正后的灰度等级值间关系。
在上述构成中，因为考虑到显示器最低灰度等级时的显示(泛黑)特性修正目标输出亮度，所以就能避免将目标输出亮度设定成显示器实际上不能显示。这时，上述构成中，能使与最低灰度等级对应的最低目标输出亮度合乎显示器实际能显示的最低的输出亮度。由此能有效地利用显示器实际能显示的低灰度等级区域，同时就能避免将目标输出亮度设定成实际上不能显示。
还有，本发明涉及的上述各校正特性决定装置，作为校正特性决定方法也能采用，以下的各校正特性决定方法也能取得和上述各校正特性决定装置同样的效果。
即，本发明涉及的校正特性决定方法，对三原色信号组成的图像信号进行校正，根据校正后的信号决定在显示器显示彩色图像的显示装置上的校正特性的校正特性决定方法，为了达到上述目的，包括数据变换处理，将测定数据利用变换矩阵变换成上述三原色的亮度数据，上述测定数据为以能变换成三色值的值表示上述显示器的显示上发光状态测定结果的数据、校正特定决定处理，根据上述数据变换处理的变换结果，决定上述校正特性、及矩阵生成处理，在上述数据变换处理前，生成上述变换矩阵，上述矩阵生成处理为一种包括以下处理的方法，即矩阵要素生成处理，根据上述显示器显示各原色的最高灰度等级时的测定数据，生成上述变换矩阵的逆矩阵的矩阵要素、矩阵要素修正处理，根据在上述显示器显示白的最高灰度等级时的测定数据，修正由上述矩阵要素生成处理生成的矩阵要素、及逆矩阵生成处理，生成由上述修正过的矩阵要素组成的矩阵的逆矩阵。
另外，本发明涉及的显示装置，对三原色信号组成的图像信号进行校正，根据校正后的信号在显示器上显示彩色图像的显示装置，为由上述各校正特性决定方法决定校正特性的装置。
上述的显示装置由于能用上述各校正特性决定方法恰当地决定校正特性，故能实现高品质的显示。
本发明涉及的校正特性决定方法，对图像信号进行校正，根据校正后的信号决定在显示器显示图像的显示装置上的校正特性的校正特性决定方法，该方法包括目标值曲线设定处理，设定表示校正前的图像信号灰度等级值、和对该灰度等级值应在上述显示器上显示的目标输出亮度间对应关系的目标值曲线、灰度等级修正处理，从上述目标值曲线内图像信号最低灰度等级值对应的最低目标输出亮度中，通过减去在上述显示器显示最低灰度等级时的实际灰度值设定修正参数之同时，从上述目标值曲线内目标输出亮度中至少从不满上述最低目标输出亮度的目标输出亮度中，通过减去上述修正参数从而修正上述目标值曲线、及灰度等级值变换处理，根据经上述灰度等级修正处理修正过的目标值曲线，决定图像信号校正前的灰度等级值和校正后灰度等级值间的关系。
另外，本发明涉及的显示装置为对图像信号进行校正，根据校正后的信号在显示器上显示图像的显示装置，为能由上述校正特定决定方法决定校正特性的装置。
上述显示装置，因能由上述各校正特性决定方法恰当地决定校正特性，故能实现高品质的显示。
本发明还有其他的目的、特征、及优点，通过以下的记述将会充分予以瞭解。另外，本发明之长处，参照附图、经其后的说明，想必也会明白。
图1表示本发明的——实施形态涉及的校正表系数生成器的目标值设定部构成方框图。
图2表示包括本发明的——实施形态涉及的γ校正装置的液晶显示装置、及设定γ校正装置的校正表用的外围装置(信号发生器、亮度、色度计、校正表系数生成器)的方框图。
图3表示图2校正表系数生成器的处理流程的流程图。
图4表示图1的目标值设定部所含的变换矩阵生成器的构成方框图。
图5表示图1的目标值设定部所含的色度调整器的构成方框图。
图6表示图1的目标值设定器所含RGB校正目标值设定器的构成方框图。
图7表示图6的RGB校正目标值设定器所含的RGB目标值(最高灰度)设定器的构成方框图。
图8表示图6的RGB校正目标值设定器所含的RGB目标值(64灰度)设定器的构成方框图。
图9表示图1的目标值设定部所含低灰度等级部目标值修正器处理流程的流程图。
图10(a)表示屏固有特性和目标曲线间关系的示意图、图10(b)表示目标值曲线的一修正例的示意图、图10(c)表示目标值曲线的另一修正例的示意图。
图11表示图1的目标值设定部所含低灰度等级部目标值修正器构成方框图。
图12表示由校正表系数生成部生成的校正表系数处理流程的流程图。
图13为说明图12的处理内容用的示意图。
图14表示图2示出液晶显示装置的校正表设定控制装置及R非线性变换器的构成方框图。
图15表示液晶显示屏的V-T特性的示意图。
图16表示灰度等级、灰度等级值、和目标亮度间关系的图表。
图17表示本发明——实施形态涉及的液晶显示装置的构成方框图。
图18表示图17的液晶显示装置上实际输出亮度分布范围示意图。
具体实施形态按照图1至图18，对本发明的一实施形态说明如下1.整体构成图2表示本实施形态涉及的包括γ校正装置的液晶显示装置12、及设定γ校正装置11的校正表用的外围装置的方框图。液晶显示装置12包括γ校正装备11、显示要素13及选择器(输入信号选择器)2。上述γ校正装置11包括R非线性变换器3、G非线性变换器4、B非线性变换器5(RGB非线性变换器3～～5)及校正表设定控制装置10。上述显示要素13包括液晶驱动电路6及液晶屏7。作为上述外围装置包括信号发生器1(RGBW信号发生器)、亮度、色度计8、校正表系数生成器9。
γ校正装置11的校正表的设定在液晶显示装置12出厂时进行。这时，校正表设在校正表设定控制装置10中。校正表被设定后，在液晶显示装置12出厂时，信号发生器1、校正表系数生成器9从液晶显示装置12上除去。
这里，输入液晶显示装置12的RGB图像信号分别为8位(0～～255灰度等级的256个灰度等级)的数据，显示要素13能显示256灰度等级。RGB非线性变换器3～～5为用于将输入的图像信号变换(γ校正)成适合液晶屏7的γ特性的信号，但是RGB非线性变换器3～～5在对0～～255灰度中预定的采样点即64个灰度等级进行按照液晶屏7γ特性的变换之间时，对于其他的灰度等级根据上述64个灰度等级的灰度等级进行插补等，作为变换后的数据。关于这一点，将在以后利用图14再详细说明。
上述64个灰度等级的灰度等级i和上述256个灰度等级的灰度等级值I(i)例如如图16那样地对应。还有，在以后称「灰度等级」时意即上述64个灰度等级的值，称「灰度等级值」时意即上述256个灰度等级的值。
灰度等级i及灰度等级值I(i)的对应关系如下而定。输入灰度等级值(与外加在液晶上的电压成比例)时实施液晶屏7γ校正前的V-T特性(对于加在液晶屏7上的电压(V)的透过率(T)的特性、透过率能作为亮度采用)变成图15那样。这里，在图15的A、E区域中，因为随着灰度等级值的变化亮度的变动不大，所以作为灰度等级i采用的灰度等级值I(i)(采样点)取得多，以将灰度等级i设得精细点为理想。反之，如C那样，在随着灰度等级值变化输出亮度变化也大的区域，灰度等级值I(i)(采样点)可减少。这样，如图16所示低灰度等级区域和高灰度等级区域中采样点就多取，可以在中灰度等级区域设定少取采样点的灰度等级i。还有，最低灰度等级即0灰度等级对应的灰度等级值I(0)设定为最低灰度等级值即0，最高灰度等级即63灰度等级对应的灰度等级值I(63)设定为最高灰度等级值即255。
校正表设定时，首先为了测定液晶屏7的固有特性，在信号发生器1上输出RGB各最高灰度等级、白(W)最高灰度等级、及W的其他灰度等级(0～～62灰度等级)的信号。这里，这里所谓「液晶屏7的固有特性」是指校正前液晶屏7的V-T特性。另外，所谓「R最高灰度等级」是指R为最高灰度等级，同时，G、B为最低灰度等级。同样，所谓「G最高灰度等级」及「B最高灰度等级」分别指G为最高灰度等级，同时B、R为最低灰度等级，以及B为最高灰度等级，同时，R、G为最低灰度等级，另外，所谓「W最高灰度等级」系指RGB均为最高灰度等级。
以下，信号发生器1输出的信号由选择器2选择，输入液晶驱动电路6，按照该信号，在液晶屏7上进行显示。亮度、色度计8测量上述液晶屏7的显示，将表示其结果的屏固有特性数据送到校正表系数生成器9。校正表系数生成器9从屏固有特性数据、外部输入的目标亮度特性数据Y0、目标色度X0、Y0、及低灰度等级部处理用阈值TH生成校正表系数，其校正表系数送校正表设定控制装置10。
图16表示目标亮度特性数据Y0的例子的图表。目标亮度特性数据Y0为决定各灰度等级内亮度的目标值(目标亮度)的数据。图16表示γ＝2.2时的灰度等级i，各灰度等级对应的灰度等级值I(i)、及各灰度等级的目标亮度Y0(i)(设63灰度等级的亮度为100％时的相对值)之间的关系。这样，目标亮度Y0(i)表示作为目标的γ曲线的i灰度等级的值。还有，图16的灰度等级i和灰度等级值I(i)间关系例如设在校正表控制装置10中，变成校正表系数生成器9上也能参照。
目标色度X0、Y0为白平衡调整用的值。目标色度X0、Y0为在除了后述低灰度等级的W的全部灰度等级上在白平衡恰当调整的状态下的YXY色别系的各个X及Y的值。
另外，低灰度等级处理用阈值TH为设定将到某一灰度等级为止作为低灰度等级部用的阈值。
校正表设定控制装置10存储校正表系数，在实际图像显示之际将所存储的校正表系数送到RGB非线性变换器3～～5。RGB非线性变换器3～～5对于实际图像显示之际输入的RGB图像信号，根据校正表系数实施非线性变换，变换后的图像信号送选择器2。在实际图像显示之际，选择器2选择RGB非线性变换器3～～5来的图像信号，送至液晶驱动电路6。由此，在液晶屏7上根据变换后的图像信号显示图像。
2.校正表系数生成器内处理流程图3表示上述校正表系数生成器9内处理流程的流程图。首先作为亮度、色度计8来的屏固有特性数据，输入用亮度、色度计8测定分别显示RGB各最高灰度等级、及W的0～～63灰度等级时的测定值数据(步骤S20)。该数据为由亮度及色度组成的YXY色别系的数据。这里，所谓YXY色别系为CIE(国际照明委员会)建议的色别系，Y是亮度，X、Y表示色度。另外YXY色别系和后述的XYZ色别系具有X∶Y∶Z＝X∶Y∶1-X-Y、Y＝Y的关系。本实施形态中，对作为用亮度、色度计8的测定值数据能获得YXY色别系数据的场合作说明。但本发明并不限于屏固有特性数据为YXY色别系数据的场合，也可为XYZ色别系等其他的色别系的数据。
以下，根据步骤S20输入的数据，为将YXY色别系的数据变换成RGB色别系的数据用的变换矩阵，生成合乎液晶屏7的屏固有特性的变换矩阵(步骤S21)接着根据步骤S21生成的变换矩阵、和上述预设好的目标色度X0、Y0，生成调整色度用的RGB目标混合比(步骤S22)接着，用步骤S21生成的变换矩阵，将步骤S20输入的YXY色别系的数据变换成RGB色别系的数据(步骤S23)接着，根据步骤S22生成的目标混合比、步骤S23变换后的数据、和上述预设好的目标亮度特性数Y0，设定RGB各色的各灰度等级的目标值(步骤S24)接着，根据步骤S23变换成的数据、步骤S24设好的目标值、及上述预设好的低灰度等级部处理用阈值TH，修正低灰度等级部的目标值(步骤S25)。
然后，根据步骤S21～～S24设定的目标值和屏的固有特性，生成校正表系数(步骤S26)输出校正表系数(步骤S27)。
3.目标值设定部在校正表系数生成部9上，将进行步骤S21～～S25处理的部分称为目标值设定部9a、将进行步骤S26处理的部分称为校正表系数生成部(校正值设定器)9b(参照图1)，现根据图1、图4～～图11对目标值设定部9a的构成进行说明。
图1表示目标值设定部9a构成的方框图。目标值设定部9a包括变换矩阵生成器101(YXY-RGB变换矩阵生成器)、色度调整器102、RGB校正目标值设定器103、及低灰度等级部目标值修正器104而构成。图4～～图6、图11分别为表示变换矩阵生成器101、色度调整器102、RGB校正目标值设定器103、及低灰度等级部目标值修正器104构成的方框图。
变换矩阵生成器101中输入各最高灰度等级显示时的屏固有特性数据。这里，由信号发生器1在使液晶屏7上显示R最高灰度等级时，将用亮度、色度计8测定的亮度记作Ry、色度记作Rx、Ry，同样，将表示G最高灰度等级时的亮度记作Gy、色度记作Gx、Gy，将表示B最高灰度等级时的亮度记作By、色度记作Bx、By，将表示W最高灰度等级时的亮度记作Wy(63)，色度记作Wx(63)、Wy(63)。
另外，向色度调整器102输入目标色度X0、Y0。RGB校正目标值设定器103输入W的各灰度等级显示时的屏固有特性数据、及目标亮度Y0(0～～63)。这里，在用信号发生器1使液晶屏7显示W的i灰度等级(i为0～～63的任意整数)时，将用亮度、色度计8测定的亮度记作Wy(i)、色度记作Wx(i)、Wy(i)。而且Wy(0～～i)意思为Wy(0)、Wy(1)、、、、Wy(i)(对于Wx、Wy也一样)。
另外，向低灰度等级部目标值修正器104输入低灰度等级部处理用阈值TH。
变换矩阵生成器101在图3的步骤S21生成变换矩阵。在变换矩阵生成器101上生成的变换矩阵输入色度调整器102及RGB校正目标值设定器103。色度调整器102在步骤S22中，从目标色度X0、Y0及变换矩阵生成调整色度用的RGB目标混合比RH、GH、BH。RGB校正目标值设定器103在步骤S23，利用变换矩阵，将从W为0开始至63灰度等级为止的屏固有特性数据从YXY色别系变换成色别系，输出作为变换结果的R(0～～63)，G(0～～63)、B(0～～63)。另外，RGB校正目标值设定器103在步骤S24，从目标混合比RH、GH、BH及目标亮度Y0(0～～63)开始，输出RGB各色的各灰度等级的目标值TR(0～～63)、TG(0～～63)、TB(0～～63)，即RGB各色的目标值曲线。低灰度等级部目标值修正器104在步骤S25上，从RGB校正目标值设定器103所设定的目标值中，输出修正过低灰度等级部的目标值的目标值TTR(0～～63)、TTG(0～～63)、TTB(0～～63)。以下再详细说明图1的各部分。
3-1变换矩阵生成器图4的变换矩阵生成器101包括矩阵要素生成手段201～204、矩阵要素修正手段205、矩阵要素修正手段205、逆矩阵计算手段构成。而且，用矩阵要素生成手段201～204构成矩阵计算装置。
在显示RGB及W的各最高灰度等级时，向矩阵要素生成手段201～204分别输入亮度、色度计8来的测量值数据。在矩阵要素生成手段201～204将输入的YXY色别系的测定值数据变换成XYZ色别系的数据。这一变换在YXY色别系的Y、X、Y和XYZ色别系的X、Y、Z之间，是基于X∶Y∶Z＝X∶Y∶(1-X-Y)、Y＝Y的关系成立。
各矩阵要素生成手段201～204上设置着加法器、乘法器、除法器等，进行如下运算求RX、RZ、GX、GZ、BX、BZ、WX、WZ。
RX＝RY×Rx/RyRZ＝RY×(1-Ry-Rx)/RyGX＝GY×Gx/GyGZ＝GY×(1-Gy-Gx)/GyBX＝BY×Bx/ByBZ＝BY×(1-By-Bx)/ByWX＝WY(63)×Wx(63)/Wy(63)WZ＝WY(63)×(1-Wy(63)-Wx(63))/Wy(63)再者，YXY色别系的亮度RY、GY、BY和RGB色别系的亮度RY、GY、BY为同一。另外，RX、RY、RZ、GX、GY、GZ、BX、BY、BZ和WX、WY(63)、WZ分别表示RGB及W的各最高灰度等级时的XYZ色别系的三色值。
这里，RGB色别系的R、G、B和XYZ色别系的X、Y、Z通常能利用上述RX、RY、RZ、GX、GY、GZ、BX、BY、BZ，如式1那样表示。之所以如此，是因为R＝1、G＝B＝0时，满足X＝RX、Y＝RY、Z＝RZ、G＝1、B＝R＝0时，满足X＝GX、Y＝GY、Z＝GZ、B＝1、R＝G＝0时，满足X＝BX、Y＝BY、Z＝BZ。还有，式1中R、G、B、X、Y、Z为各色别系的注意值(用1规范化)。XYZ=RXGXBXRYGYBYRZGZBZRGB······(1)]]>但实际上，因为各液晶屏7的特性存在着离散，有时用式1不能正确地进行变换。另外，有时也会因亮度、色度计8的误差不能进行正确的变换。因此，为了得到业已考虑这些影响的变换矩阵，利用修正矩阵要素的系数k、l、m生成式2，通过算出式2的系数k、l、m，从而获得已考虑液晶屏7特性离散、亮度、色度计8的误差等影响的变换矩阵XYZ=RX/kGX/lBX/mRY/kGY/lBY/mRZ/kGZ/lBZ/mRGB······(2)]]>再者，式2中每列上设定的系数是鉴于如下的理由。例如第1列的RX、RY、RZ为测量R最高灰度等级时的三色值，这些数据因为以一次测定能同时得到，所以可以认为RX、RY、RZ的比率作为液晶屏7的特性是相当可靠的信息。另一方面，例如第1行的RX、GX、BX为在测量RGB各最高灰度等级时得到的三色值的X成分，这些是由一次一次的测定得到的。因此，设定系数后修正考虑可靠性较低的RX、GX、BX的比率时妥当的。这里，做成在式2中每一列上都设定系数。
而且，通过将显示W的各最高灰度等级时测得的屏固有特性数据代入式2生成式3。根据求解该式3，算出k、l、m能得到式4所示的矩阵。还有，R1＝RX/k、G1＝GX/l、B1＝BX/m、R2＝RY/k、G2＝GY/l、B2＝BY/m、R3＝RZ/k、G3＝GZ/l、B3＝BZ/m。WXWYWZ=RX/kGX/lBX/mRY/kGY/lBY/mRZ/kGZ/lBZ/m1.01.01.0······(3)]]>R1G1B1R2G2B2R3G3B3······(4)]]>这里，系数k、l、m未必为1的原因是考虑了以下的情形。例如在显示R最高灰度等级时、和显示W最高灰度等级时，关于R相同灰度等级值就对液晶驱动电路6输入，但是实际上外加在液晶屏7的液晶上的电压有时会因不同的场合发生微妙的变化，考虑到该变化程度是因每块液晶屏7都不同而引起的。另外，考虑到随着时间的过去，液晶屏7的后照灯亮度的微小变化、或温度变化等也是原因。
再者，虽然没有保证显示W最高灰度等级时得到的测定值数据是最正确的，但，校正表系数生成器9因为如后所述，根据W的各灰度等级(0～～63灰度等级)的测定值数据设RGB各灰度等级的目标值，所以做成能根据式3求系数k、l、m。
这样，从上述RX、RY、RZ、GX、GY、GZ、BX、BY、BZ由矩阵要素修正手段205，将矩阵修正成能够对W的最高灰度等级的测定值正确进行变换。
再者，通过用逆矩阵计算手段206将式4的矩阵作逆变换，得式5所示的矩阵。由此所得的矩阵成为变换矩阵生成器101上应生成的变换矩阵。X1Y1Z1X2Y2Z2X3Y3Z3······(5)]]>3-2色度调整器图5的色度调整器102包括三个色度调整手段301～303而构成。
变换矩阵生成器101生成的矩阵(式5)的要素输入色度调整手段301～303。具体分别为X1、Y1、Z1输入色度调整手段301、X2、Y2、Z2输入色度调整手段302、X3、Y3、Z3输入色度调整手段303。另外，目标色度X0、Y0也输入色度调整手段301～303。
这里，设Tx＝x0、Ty＝y0、Tz＝1-Tx-Ty时，色度调整手段301～303进行的以下运算，分别算出RH、GH、BH。
RH＝X1×Tx+Y1×Ty+Z1×TzGH＝X2×Tx+Y2×Ty+Z2×TzBH＝X3×Tx+Y3×Ty+Z3×Tz这一运算为用式5的矩阵变换式5的矩阵和(Tx、Ty、Tz)的积，即(Tx、Ty、Tz)的运算。由此得到的RH、GH、BH就成表示得到恰当的白平衡用的RGB的混合比。
3-3 RGB校正目标值设定器图6的RGB校正目标值设定器103包括变换手段401(YXY-RGB变换手段)、RGB目标值(最高灰度等级)设定器402、及RGB目标值(64灰度等级)设定器403构成。
向变换手段401输入显示W的各灰度等级(0～～63灰度等级)时，亮度、色度计8的测定值数据。
变换手段401利用变换矩阵生成器101生成的变换矩阵(式5)，将输入的W各灰度等级的YXY色别系的数据Wy(0～～63)、Wx(0～～63)、Wy(0～～63)变换成各灰度等级RGB色别系的数据R(0～～63)、G(0～～63)、B(0～～63)而输出。
该变换基于式6。而且，Wx(i)＝Wy(i)×Wx(i)/Wy(i)、Wz(i)＝Wy(i)×(1-Wy(i)-Wx(i)/Wy(i)。R(i)G(i)B(i)=X1Y1Z1X2Y2Z2X3Y3Z3WX(i)WY(i)WZ(i)······(6)]]>这里，式6为考虑到液晶屏7特性离散等影响后，利用变换矩阵(式5)的变换式。由此，能抑制变换时溢出、或变换误差等。式6中，不用式5的变换矩阵，在各个液晶屏7上利用共同设好的变换矩阵(现有的变换矩阵)，在变换时会产生溢出、或变换误差等。例如利用上述现有的变换矩阵变换W最高灰度等级对应的Wx(63)、Wy(63)、Wz(63)，由于液晶屏7各个特性的离散，变换结果变成与(255、255、255)不相当的值。有可能变成(255、252、253)、或(254、256、258)那样偏离原来最高灰度等级的值。特别时后者的场合，变成用8位的数据制度无法处置的值，产生数据的溢出。
另外，如图6所示RGB目标值(最高灰度等级)设定器402输入变换手段401的变换结果，即显示W的最高灰度等级时的数据对应的R(63)、G(63)、B(63)、和表示色度调整器102所得的RGB的混合比的数据RH、GH、BH。
RGB目标值(最高会度等级)设定器402，在满足RH∶GH∶BH比率的前提条件下，决定液晶屏7上能显示最高亮度那样的RGB的各值的组合并输出。该RGB的各值(最高灰度等级目标值)分别为Trmax、Tgmax、Tbmax。
RGB目标值(最高灰度等级)设定器402在决定以R(63)、G(63)、B(63)中某一为基准之同时，设变成该基准的值为最高灰度等级目标值，根据该最高灰度等级目标值和RH∶GH∶BH之比率计算其他两色的最高灰度等级目标值。
现对决定取R(63)、G(63)、B(63)中某一个为基准的方法进行说明。试假设以R(63)为基准。这时，RGB各色的最高灰度等级目标值分别为R(63)、R(63)×GH/BH、R(63)×BH/RH。这里，若(R(63)×GH/BH))G(63)，或(R(63)×BH/RH))B(63)，则G或B的最高灰度等级目标值就超过液晶屏7能显示的值，实际上，在液晶屏7上不可能显示。即若取R(63)为基准，就不能显示B或G的最高灰度等级。同样设想取G(63)、B(63)为基准时，在各自的场合，判定最高灰度等级目标值是否是液晶屏7上能显示的目标值。
至少以R(63)、G(63)、B(63)中任一为基准时得到的最高灰度等级目标值应该成为液晶屏7能显示的值，所以，作为实际的最高灰度等级目标值决定该时各色的最高灰度等级目标值。
RGB目标值(最高灰度等级)设定器402的内部构成示于图7。图7及根据图7的以下的说明为关于R的构成。关于和R构成相同的G的构成、及B的构成，其图示与说明均省略(以后将叙述的图8、图11～图14及关于这些附图的说明亦一样)。
图7的构成中，包括乘法器、除法器、比较器、AND电路、及选择器50。选择器501具有被选择输入501a、501b、501c及选择输出501d、501e、501f。
被选择输入501a、501b、501c分别在R为基准时输入应成为最高灰度等级目标值的R(63)、G为基准时输入应成为最高灰度等级基准目标值的G(63)×RH/GH、B为基准时输入应成为最高灰度等级基准目标值的B(63)×RH/BH。
选择输入501d、501e、501f分别在满足以下的条件1至3时，输入「3」、不满足时输入「0」。条件1为R(63)×GH/RH≤G(63)、并且R(63)×BH/RH＜B(63)。条件2为G(63)×BH/GH≤B(63)、并且G(63)×RH/GH＜R(63)。条件3为B(63)×RH/BH≤R(63)、并且B(63)×GH/BH≤G(63)。
而且，选择器501在选择输入501d为「1」时将被选择输入501a的R(63)作为Trmax输出，选择输入501e为「1」时，被选择输入501b的G(63)RH/GH作为Trmax输出，选择输入501f为「1」时，被选择输入501c的B(63)×RH/BH作为Trmax输出。
再者，比较器502在RH×G(63)≥GH×R(63)时向AND电路505输出「1」，向AND电路506输出「0」，GH×R(63)＞RH×G(63)时，向AND电路505输出「0」、向AND电路506输出「1」。比较器503在RH×B(63)＞BH×R(63)时，向AND电路505输出「1」，向AND电路507输出「0」、BH×R(63)≥RH×B(63)时，向AND电路505输出「0」、向AND电路507输出「1」。比较器504在GH×B(63)≥BH×G(63)时，向AND电路506输出「1」、向AND电路507输出「0」，BH×G(63)＞GH×B(63)时，向AND电路506输出「0」、向AND电路507输出「1」。
AND电路505将比较器502和比较器503的输出的逻辑与输入选择输入501d。AND电路506将比较器502的输出和比较器504的输出的逻辑与输入选择输入501e。AND电路507将比较器503的输出和比较器504的输出的逻辑与输入选择输入501f。
另外，如图6所示，向RGB目标至(64灰度等级)设定器403输入从RGB目标值(最高灰度等级)设定器402输出的TRmax、TGmax、TBmax、W的各灰度等级的目标亮度Y0(0～～63)(参照图16)、和时钟信号CLK、和复位信号RESET。
RGB目标值(64灰度等级)设定器403根据RGB分别设定的最高灰度等级目标值TRmax、TGmax、TBmax、和各灰度等级上的目标亮度Y0(i)，决定各灰度等级处的目标值(各灰度等级目标值)并输出。设该RGB的各灰度等级处的目标值分别为TR(0～～63)、TG(0～～63)、TB(0～～63)。还有，时钟信号CLK及复位信号RESET为自外部供给。
RGB目标值(64灰度等级)设定器403的内部构成示于图8。图8的构成包括乘法器、除法器、选择器601及时钟计数器602。选择器601具有被选择输入601a、601b及选择输入601c。
TRmax及TRmax×Y0(i)/Y0(63)分别输入被选择输入601a、601b。再者，目标亮度Y0(i)根据时钟信号CLK的时钟脉冲从0灰度等级的目标亮度Y0(0)开始至63灰度等级的目标亮度Y0(63)依次变化。
时钟计数器602产生的时钟信号CLK的时钟脉冲计数值i输入选择输入601c，还有，一计数至i＝63就复位i＝0。
还有，对于选择器601的选择输入601c在被输入计数值i＝i1时，调整定时使得TRmax×Y0(i1)/Y0(63)输入被选择输入601b。
选择器601在输入选择输入601c的计数值i不满63时，输出被选择输入601b的值，即TRmax×Y0(i)/Y0(63)，在输入选择输入601c的计数值i为63时，输出被选择输入601a的值即TRmax。由此，选择器601，在最高灰度等级上，将TRmax作为TR(63)输出，在最高灰度等级以外的灰度等级上，将TRmax×Y0(i1)/Y0(63)作为TR(i)输出，由此，能得到所有灰度等级的目标值TR(0～～63)。
这里，i灰度等级的目标值TR(i)和最高灰度等级的目标值TR(63)的比率、及i灰度等级的目标亮度Y0(i)和最高灰度等级的目标亮度Y0(63)的比率变成相等。因而，用目标值TR(0～～63)表示的曲线为最高灰度等级TRmax，变成和用目标亮度Y0(0～～63)表示的曲线有相同倾向的曲线。即目标值TR(0～～63)变成最高灰度等级是由RGB目标值(最高灰度等级)设定器402设定好的TRmax，各灰度等级反映目标亮度Y0的倾向。
3-4低灰度等级部目标值修正器图9表示图1的低灰度等级部目标值修正器104的处理流程的流程图。低灰度等级部目标值修正器104如图10(a)所示，表示用RGB校正目标值设定器103设定的TR(0～～63)、TG(0～63)、TB(0～～63)的曲线(目标值曲线)在低灰度等级部上要求液晶屏7不可能显示的值时，如图10(b)所示设目标值为能显示的值之同时，随着灰度等级升高，从低灰度等级部中修正过的目标值向中～高灰度等级部的不修正的目标值的迁移变得平滑，就这样地修正目标值。再者，若不考虑从低灰度等级部向中～高灰度等级部迁移来修正目标值，则如图10(c)所示从低灰度等级部修正过目标值向中～高灰度等级部不修正的目标值迁移显现显著的变化，有时，在低灰度等级部和中～高灰度等级部之间灰度等级变化变得不规则，显示品质降低。
图10(a)～图10(c)为根据输入图2显示要素13的灰度等级、和在显示要素13的液晶屏7上根据输入的灰度等级，进行显示时的亮度(输出亮度)间的关系曲线。还有，图10(a)～图10(c)上横轴(灰度等级)及纵轴(输出亮度)用对数刻度表示。另外，图10(a)～图10(c)中的Ymin表示液晶屏7能显示的最低输出亮度。对于显示要素13虽然实际上输入8位数据即灰度等级值(I)(参照图16)，但这里，为便于说明取曲线的横轴为灰度等级i。图10(a)～图10(c)分别表示RGB及W适用倾向。
RGB校正目标值设定器103的变换手段401的变换结果R(0～～63)、G(0～～63)、B(0～～63)、RGB校正目标值设定器103的RGB目标值(64灰度等级)设定器403设定的TR(0～～63)、TG(0～～63)、TB(0～～63)、及低灰度等级处理用阈值TH输入低灰度等级部目标值修正器104(步骤S31)。
然后，灰度等级i设定成初始值0(步骤S32)，分别求修正参数DR、DG、DB(步骤S33)。这一修正参数DR、DG、DB为RGB目标值(64灰度等级)设定器403上设定的目标值曲线(参照图10(a))中，从最低灰度等级的目标值TR(0)、TG(0)、TB(0)减去最低灰度等级内屏固有特性的值R(0)、G(0)、B(0)(相当于图10(a)中Ymin)后的值。还有，R(0)、G(0)、B(0)从RGB校正目标值设定器103输出。
然后，在灰度等级i小于低灰度等级部处理用阈值时(步骤S34)，通过从RGB目标值(64灰度等级)设定器403设定的目标值TR(i)、TG(i)、TB(i)分别减去修正参数DR、DG、DB，设定修正目标值TTR(i)、TTG(i)、TTB(i)(步骤S35)。在灰度等级i大于低灰度等级部处理用阈值TH时(步骤S34)，RGB目标值(64灰度等级)设定器403设好的目标值TR(i)、TG(i)、TB(i)原样地作为非修正目标值TTR(i)、TTG(i)、TTB(i)设定(步骤S36)。从0灰度等级到63灰度等级反复这一处理(步骤S34～S38)。然后，输出所得的修正或非修正目标值、TTR(0～～63)、TTG(0～～63)、TTB(0～～63)(步骤S39)。
这里，在0灰度等级屏固有特性原样地变成修正目标值，液晶屏7能显示值就能作为修正目标值而设定。另外，修正参数常为一定的值，在步骤S35，从目标值减去一定的值即修正参数就能设定修正目标值。这里，目标值曲线因为能根据图16所示的γ曲线表示的目标亮度特性数据Y0来设定，所以目标值曲线也变成γ曲线(指数曲线)。因此，由于目标值随着灰度等级的提高量指数增大，修正参数的绝对值即使为一定，从目标值来看还是相对较大，即对于目标值修正参数所占的比例为随着灰度等级变大而徐徐减小。因此，将对于目标值修正参数的影响小到能忽略不计程度的灰度等级视作低灰度等级部，通过在该低灰度等级部上修正目标值，从而能从修正目标值的低灰度等级部平滑地向不修正目标值的中～高灰度等级部迁移。
还有，低灰度等级部处理用阈值TH具体设在哪一个灰度等级，虽可确认实际的显示后设定，但例如，最好将目标值为修正参数的值10倍(理想的为100倍)以上的灰度等级设定成低灰度等级部处理用阈值。
低灰度等级部目标值修正器104的内部构成示于图11。图11的构成包括减法器701、加法器702、比较器703、704，选择器705及时钟计数器706。选择器705具有被选择输入705a、705b及选择输入705c。
再者，由减法器701、加法器702、比较器703、704及时钟计数器706构成修正目标值设定手段707、由选择器705构成修正/非修正目标值选择手段708。另由减法器701构成修正参数设定器。
TR(i)及TR(i)-(TR(0)-R(0))分别输入被选择输入705a、705b。还有，TR(i)及R(i)根据时钟信号CLK的时钟脉冲，从0灰度等级的TR(0)及R(0)开始至63灰度等级的TR(63)及R(63)依次变化。
由时钟计数器706产生的时钟信号CLK的时钟脉冲的计数值i在小于低灰度等级部处理用阈值TH时，向选择输入705c输入1，在计数值i大于低灰度等级部处理用阈值TH时输入0。还有，时钟计数器706的计数值一计数列i＝63就复位成i＝0。
再者，在对选择器705的选择输入705c输入根据计数值i＝i1的值(1或0)时，调整定时，使得TR(i1)输入被选择输入705a、TR(i1)-(TR(0)-R(0))输入被选择输入705b。
选择器705上1输入选择输入705c时，即低灰度等级部处理用阈值TH以下的灰度等级i的TR(i)及TR(i)-(TR(0)-R(0))分别输入被选择输入705a、705b时，输出被选择输入705b的值即TR(i)-(TR(0)-R(0))在0输入选择输入705c时，即大于低灰度等级部处理用阈值TH的灰度等级i的TR(i)及TR(i)-(TR(0)-R(0))分别输入被选择输入705a、705b时，输出被选择输入705a的值，即TR(i)。由此，选择器705在低灰度等级部处理用阈值TH以下的灰度等级i上，输出修正目标值TTR(i)，在大于低灰度等级部处理用阈值TH的灰度等级i上，输出非修正目标值TTR(i)。
还有，比较器703将低灰度等级部处理用阈值TH和时钟计数器706的计数值i比较，在计数值i低于低灰度等级部处理用阈值TH时向选择器705的选择输入705c输入1，在计数值i大于低灰度等级部处理用阈值TH时向选择器705的选择输入705c输入0。另外，比较器704只在时钟计数器706的计数值i为0时输出1，其他时输出1。减法器701具有启动端子，比较器704的输出输入该启动端子。减法器701在比较器704的输出为1时，即TR(0)及R(0)输入减法器701时，进行TR(0)-R(0)的运算输出运算结果，在比较器704的输出为0时，维持目前比较器704的输出为1时的输出。这样，减法器701进行计算修正参数的处理(图9中步骤S33)。
本实施形态中，对低灰度等级部目标值修正器104作为修正以上述RGB校正目标值设定器103设定的TR(0～～63)、TG(0～～63)、TB(0～～63)表示的目标值曲线的手段进行说明。但是，在本实施形态的校正表系数生成器9以外的装置上，为了修正用其他方法设定的目标值曲线，也能利用低灰度等级部目标值修正器104。这时，成为对象的图像信号并不限于彩色，黑白也可。
4.校正表系数生成部根据以上方法设定的修正目标值及非修正目标值，由校正表系数生成部9b生成校正表系数的处理如图12所示。该处理中，为了使灰度等级i显示修正或非修正目标值TTR(i)，计算出应输入液晶驱动电路6的灰度等级值即校正值(校正输入值)HR(i)，得到灰度等级i和校正值HR(i)的对比表(校正表)。校正值HR(i)为灰度等级i对应的校正表系数。
图12表示校正表系数生成部9b处理流程的流程图。另外，图13为说明图12处理内容用的示意图。
校正表系数生成部9b上分别输入RGB校正目标值设定器103的变换手段401的变换结果即R(63)、低灰度等级部目标值修正器104输出的TTR(0～～63)、和各灰度等级i对应的灰度等级值IR(i)(参照图16)(步骤S41)。
然后，灰度等级i设初始值0(步骤S42)、根据R(0～～63)及TTR(0～～63)R(j)≤TTR(i)，并TTR(i)≤R(j+1)检索满足上式的j(步骤S43)。然后，根据式7，利用得到的j对应的R(j)、R(j+1)IR(j)IR(j+1)通过R(j)和R(j+1)间线性一次插补，算出校正值HR(j)(步骤S44)。TTR(i)-R(j)R(j+1)-R(j)=HR(i)-IR(j)IR(j+1)-IR(j)······(7)]]>从0灰度等级开始至63灰度等级反复该处理(步骤S43～S46)。然后，对校正表设定控制装置10(参照图2)输出所得的校正值HR(0～～63)(步骤S47)。再者，图12为处理为熟悉的线性插补处理，对于进行这一处理的电路构成这里不再说明。
5.校正表设定控制装置、RGB非线性变换器图14表示校正表设定控制装置10及R非线性变换器3的构成方框图。校正表系数生成部9b输出的校正值HR(0～～63)存在校正表设定控制装置10的存储器10a中。另外，存储器10a所存的各灰度等级i对应的校正值HR(i)分别设定在各灰度等级(i)对应设置的寄存器10b上。由此，校正表的设定结束。
在实际上图像信号输入时，通过R非线性变换器3利用上述设定好的校正表进行以下的变换。这里R非线性变换器3中包括选择器3a、权重运算部3b、乘法器、及加法器。
选择器3a检索夹位输入非线性变换器3的图像信号表示的灰度等级值的、彼此相邻的灰度等级值IR(j)及IR(j+1)，根据其检索结果选择HR(j)及HR(j+1)分别输出。例如灰度等级值IR设成图16，图像信号表示的灰度等级值为97时，因为变成j＝30，选择HR(30)及HR(31)，分别从其第1及第2输出上输出。
权重计算部3b根据输入R非线性变换器3的图像信号，计算出对选择器3a的第1及第2输出的输出值进行线性插补用的第1及第2权重系数。上述的例子中，乘上第1及第2输出的输出值用的第1及第2权重系数分别能由式8及式9求得。
1-(97-96)/(100-96)＝0.75…(8)1-(100-97)/(100-96)＝0.25 …(9)然后，分别用乘法器将第1及第2权重系数乘上第1及第2输出的输出值，由加法器将乘积相加。该计算结果为向选择器2(参照图2)的输出。在上述例子中，这一计算变成式(10)HR(30)×0.75+HR(31)×0.25 …(10)采用以上方法，能根据液晶屏的固有特性设定目标曲线，基于此，生成校正表，对液晶屏施行γ校正。
6.总结如上所述，本实施形态涉及的液晶显示装置12包括选择器2、γ校正装置11(RGB非线性变换器3～5、校正表设定控制装置10)、及显示要素13(液晶驱动电路6、液晶屏7)。另外，用于设定γ校正装置11的校正表的外围装置包括信号发生器1、亮度、色度计8、及校正表系数生成器9。现将各构成要素的构成、功能等汇总如下。
(1)本实施形态涉及的校正表系数生成器9(参照图1)包括目标值设定部9a(生成从YXY色别系经XYZ色别系变换成RGB色别系的变换矩阵的变换矩阵生成器101、色度调整其102、RGB校正目标值设定器103、低灰度等级部目标值修正器104)及校正表系数生成部9b。
(2)变换矩阵生成器101(参照图4)考虑每一个液晶屏7的显示特性之差异，以生成合乎各液晶屏7的特性的变换矩阵为目的，包括矩阵要素生成手段201、矩阵要素修正手段205、及逆矩阵计算手段206，由此，生成从YXY色别系经XYZ色别系变换成RGB色别系的变换矩阵。
(3)矩阵要素生成手段201(参照图4)，根据(X∶Y∶Z)＝(X∶Y∶1-X-Y)的关系，在液晶屏7上显示RGB各色最高灰度等级时的YXY色别系的测定值(Ry、Rx、Ry、Gy、Gx、Gy、By、Bx、By)分别变换成XYZ色别系的值(Rx、Ry、Rz、Gx、Gy、Gz、Bx、By、Bz)，再将上述XYZ色别系的值作为从RGB色别系变换成XYZ色别系的变换矩阵(参照式1)的矩阵要素(矩阵系数)而生成。另外，矩阵要素生成手段201也生成使液晶屏7显示W最高灰度等级时YXY色别系的测定值(Wy(63)、Wx(63)、Wy(63))分别变换成XYZ色别系的值(WxWyWz)。
(4)矩阵要素修正手段205(参照图4)，对于矩阵要素生成手段201生成的矩阵要素组成的变换矩阵(3行×3列的矩阵)，属于第1列、第2列及第3列的矩阵要素上分别附上系数(k、l、m)，例如利用RGB色别系的8位图像信号即W最高灰度等级用的值(用1规范化过)上附注过上述系数的变换矩阵的变换结果，制作矩阵式(式2)，使得液晶屏7显示W最高灰度等级时YXY色别系的测定值和变换成XYZ色别系的值(WxWyWz)相等，通过解联立方程式，求附注在各列上的系数，修正矩阵要素。
(5)色度调整器102(参照图5)以将液晶屏7显示的色度调整成目标值为目的，利用目标色度(x0、y0)和矩阵生成器101生成的变换矩阵，由求W最高灰度等级的RGB目标混合比(RH、GH、BH)的色度调整手段301，设定白显示的RGB目标混合化，调整液晶屏7的显示色度。
(6)RGB校正目标值设定器103(参照图6)包括将液晶屏7上显示W的各灰度等级时YXY色别系的测定值(Wy(0～～63)、Wx(0～～63)、Wy(0～～63))由变换矩阵生成器101生成的变换矩阵变换成RGB色别系的变换手段401、RGB目标值(最高灰度等级手段)设定器402、和RGB目标值(64灰度等级)设定器403而构成。
(7)RGB目标值(最高灰度等级)设定器402(参照图7)将色度调整器102求得的RGB目标混合比、和液晶屏7上显示W最高灰度等级时YXY色别系的测定值(Ry、Rx、Ry、Gy、Gx、Gy、By、Bx、By)，从由变换手段401变换后的RGB色别系的值R(63)、G(63)、B(63)，在以RGB的各色为基准时，通过判定其他的色在液晶屏7上能显示与否，满足RGB目标混合比，并设定能在液晶屏7上显示的最大的RGB的组合，作为RGB的最高灰度等级目标值(TRmax、TGmax、TBmax)。
(8)RGB目标值(64灰度等级)设定器403(参照图8)以目标亮度y0(0～～63)、和RGB目标值(最高灰度等级)设定器402设定的RGB最高灰度等级目标值(TRmax、TGmax、TBmax)为基础，设定RGB各灰度等级的目标值，使得最高灰度等级(63灰度等级)时的目标亮度y0(63)和各灰度等级时目标亮度y0(0～～62)之比，与RGB的最高灰度等级目标值和RGB地各灰度等级目标值(TR(0～～62)、TG(0～62)、TB(0～～62))之比相同。
(9)低灰度等级部目标值修正器104(参照图11)为包括修正目标值设定手段707、和修正/非修正目标值选择手段708的构成。
(10)修正目标值设定手段707(参照图9、11)对于RGB的各色将最低灰度等级(0灰度等级)的目标值(TR(0)、TG(0)、TB(0))和由变换手段401变换后的RGB色别系的值(R(0)、G(0)、B(0))之差作为修正系数，通过从各灰度等级目标值(TR(0～～63)、TG(0～～63)、TB(0～～63)中减去修正系数，从而得到修正目标值(TTR(0～～63)、TTG(0～～63)、TTB(0～～63))。
(11)修正/非修正目标值选择手段708(参照图9、11)，在灰度等级大于低灰度等级部处理用阈值TH的灰度等级上选择各灰度等级目标值，在灰度等级小于低灰度等级部处理用阈值TH的灰度等级上选择修正目标值，将修正目标值设定手段707设定好的修正目标值(TTR(0～～63)、TTG(0～～63)、TTB(0～～63))、和RGB目标值(64灰度等级)设定器403设定好的各灰度等级目标值(TR(0～～63)、TG(0～～63)、TB(0～～63)作为修正或非修正目标值(TTR(0～～63)、TTG(0～～63)、TTB(0～～63))输出。
(12)校正表系数生成部9b(参照图2、12)根据低灰度等级部目标值修正器104设定的修正或非修正目标值(TTR(0～～63)、TTG(0～～63)、TTB(0～～63)、和变换手段401变换后的RGB色别系的值(R(0～～63)、G(0～63)、B(0～～63))，计算输出和图像信号表示的灰度等级值对应的目标输出亮度相同亮度的校正值HR(0～～63)，将0～～63灰度等级的校正值HR(0～～63)作为校正表系数生成。
(13)从液晶屏7能显示的256个灰度等级的灰度等级值I(i)中，RGB校正目标值设定器103以后处理0～～63灰度等级(参照图16)的选择方法以液晶屏7的V-T特性为基础，在随着灰度等级值的变化输出亮度变动小的区域(例如图15的A或E区域)上作为灰度等级大多取采用的灰度等级值I(i)(采样点)，在随着灰度等级值的变动输出亮度变动大的区域(例如图15的C区域)上作为灰度等级i做成较少取采用的灰度等级值I(i)(采样点)。
这样，校正表系数生成器9通过生成从合乎液晶屏7的XYZ色别系向RGB色别系变换的变换矩阵，避免变换时产生的溢出、变换误差等错误，能正确变换以后的固有特性数据。另外，校正表系数生成器9包括低灰度等级步骤目标值修正器104，修正低灰度等级部中液晶屏7上不可能显示的目标值，作为能从低灰度等级部的目标值向中～高灰度等级部的目标值平滑迁移的目标值修正手段。
校正表系数生成器9为了生成合乎液晶屏7的变换矩阵，测量液晶屏7的固有特性，修正变换矩阵，使得在每一个液晶屏7上，W最高灰度等级的测定值例如为8位数据，一定变换成(255、255、255)。
另外，校正表系数生成器9为了正确调整色度，用上述修正后的变换矩阵将目标色度(x0、y0)变换成RGB色别系，求RGB的目标混合比。然后，加上所得的目标混合比计算W最高灰度等级的RGB目标值。然后，设定各灰度等级的目标值，使得最高灰度等级的目标值和各灰度等级的目标制之比，与最高灰度等级的目标亮度和各灰度等级的目标亮度之比相同。
这时，在要求低灰度等级部的目标值时液晶屏7不可能显示的值时，校正表系数生成器9通过将「最低灰度特性的目标值和固有特性之差」作为修正参数从目标值中减去，从而将目标值修正成液晶屏7上能显示的值。
在从修正过目标值的低灰度等级部向不修正的中高灰度等级部的目标值的迁移不能平滑地进行的场合，显示暗淡的图像时，修正过目标值的灰度等级和未修正灰度等级的边界上，因为微小的输入灰度等级的差异，会使色调、亮度有较大的变化、图像品质变劣。
这里，因为修正参数是一定值，故随着灰度等级的变大目标值受修正参数的影响相对地减小。即从低灰度等级部移向中～高灰度等级部的灰度等级若是到修正参数的影响能忽略不计的程度，则在其边界上的差异也能忽略不计。基于上述情况，能平滑地进行修正过目标值的低灰度等级部向不修正的中～高灰度等级部的迁移。即通过将从最低灰度等级开始至修正参数能忽略不计的程度为止作为低灰度等级部修正目标值，从而能实现从低灰度等级部向中～高灰度等级部平滑迁移。由此，低灰度等级部和中～高灰度等级部上因目标值修正的影响变得不显眼。
靠以上措施，从而能在液晶屏7上显示合乎各液晶屏7的固有特性、高品质的γ校正图像。
本发明涉及的校正特性决定装置相当于本实施形态的校正表系数生成器9。该校正特性决定装置的校正特性的决定对象并不限于液晶屏装置12，也可以为通常对三原色信号(RGB信号等)组成的图像信号进行校正，根据校正后的信号在显示器(液晶屏7、显示屏)上显示彩色图像的装置。作为显示器，除了本实施形态的液晶屏7外，还可考虑为CRT、等离子显示屏、电致发光显示屏等。
本发明涉及的校正特性决定装置，包括数据变换手段(变换手段401)，利用变换矩阵将测定数据变换成上述三原色的亮度数据，上述测定数据为用能变换成三色值的值表示显示器显示的发光状态测定结果的数值、校正特性决定手段(RGB目标值最高灰度等级)设定器402、RGB目标值(64灰度等级)设定器403、低灰度等级部目标值修正器104)根据上述数据变换手段的变换结果，决定校正特性、及矩阵生成手段(变换矩阵生成器101)生成上述变换矩阵。上述矩阵生成手段包括矩阵要素生成手段(矩阵要素生成手段201～204)，根据上述显示器显示各原色的最高灰度等级时的测定数据，生成上述变换矩阵的逆矩阵的矩阵要素、矩阵要素修正手段(矩阵要素修正手段205)根据上述显示器在显示白的最高灰度等级时测定数据，修正由上述矩阵要素生成手段生成的矩阵要素、及逆矩阵生成手段(逆矩阵计算手段206)生成经上述修正后的矩阵要素组成的矩阵地逆矩阵。
还有，本实施形态中校正特性决定手段，包括低灰度等级部目标值修正器104，但在不必对低灰度等级部进行修正时，可不包括低灰度等级部目标值修正器。
校正特性作为图像信号的灰度等级值和在该灰度等级值输入显示装置时，作为显示器实际输出亮度地恰当的值(目标输出亮度)间的关系而决定。在本实施形态中，作为与图像信号的灰度等级值I(i)对应的灰度等级i、和目标值(目标输出亮度)TR(0～～63)、TG(0～～63)、TB(0～～63)间地关系而定。
然后，通过矩阵生成手段生成合乎显示器特性的变换矩阵，能用数据变换手段恰当地进行数据变换。其结果，能抑制数据变换时溢出、变换误差等，能更准确地由校正特性决定手段决定校正特性。
另外，本发明涉及的校正特性决定装置，包括目标混合比生成手段(色度调整器102)，通过利用上述变换矩阵，对为了设定上述显示器显示的色度，以能变换成三色值的值表示成为目标的色度的目标色度数据(目标色度x0、y0)进行变换，生成三原色输出亮度的混合比(目标混合比RH、GH、BH)，上述校正特性决定手段理想的为包括最高灰度等级决定手段(RGB目标值(最高灰度等级)设定器402)，根据用上述变换手段变换在上述显示器显示白的最高灰度等级时的测定数据、和上述目标混合比，决定上述图像信号的各原色信号最高灰度等级值对应的目标输出亮度。
这样，通过利用合乎显示器特性的变换矩阵变换目标色度数据，从而能抑制三原色的亮度数据偏离本来的值，生成三原色的输出亮度正确的混合比，通过利用该混合比，最高灰度等级决定手段决定图像信号的各原色信号的最高灰度等级值对应的目标输出亮度，从而能将最高灰度等级设定成正确的混合比。
上述最高灰度等级决定手段，理想的为用上述数据变换手段变换在上述显示器显示白的最高灰度等级时的测定数据的结果时各原色的亮度数据得比率、和上述目标混合比，将亮度数据最不足的作为该原色信号的最高灰度等级值对应的目标输出亮度，以这一目标输出亮度为基准根据上述目标混合比，决定其他原色信号最高灰度等级值对应的目标输出亮度。
上述的构成中，成为基准的原色以外其他原色的目标输出亮度变成小于变换结果的亮度数据。因此，无论哪一个原色，都不会产生将显示器实际上不能显示的亮度作为最高灰度等级值对应的目标输出亮度来决定，这样的不妥。因此，能避免白的最高灰度等级成为偏离目标混合比的显示。
上述校正特性决定手段，理想的为包括中间灰度等级决定手段(RGB目标值(64灰度等级)设定器403)，根据上述最高灰度等级决定手段决定的各原色信号的最高灰度等级值对应的目标输出亮度、和对于上述显示器设定的最高灰度等级值对应的目标输出亮度(目标亮度y0(63)与多个中间灰度等级值分别对应的目标输出亮度(目标亮度y0(0～～62)之比率，决定各原色信号的上述多个中间灰度等级值对应的目标输出亮度。
上述的构成能决定根据目标亮度y0(0～～63)各原色信号上述多个中间灰度等级值对应的目标输出亮度。
在上述显示器上的各原色信号的灰度等级值和输出亮度间的关系中，在灰度等级的变化对于输出亮度的变化相对小的灰度等级值的区域(图15的A、E区域)比灰度等级值的变化对于输出亮度的变化相对大的区域(图15的C区域)理想的为作为上述多个中间灰度等级值增大采用的灰度等级值的密度。
上述构成中，在靠插补等算出多个作为中间灰度等级值采用的灰度等级值(采样点)以外的灰度等级值时，能以限定数量的采样点进行适当的插间。
上述校正特性决定手段，理想的为包括灰度等级修正手段(低灰度等级部目标值修正器104)，根据用上述数据变换手段变换在上述显示器显示白的最低灰度等级(0灰度等级)时测定数据(Wy(0)、Wx(0)、Wy(0))的结果(R(0)、G(0)、B(0))，修正上述中间灰度等级决定手段决定的各原色信号的上述多个中间灰度等级值对应的目标输出亮度。
上述的构成，通过考虑显示器白的最低灰度等级显示(泛黑)的特性修正中间灰度等级值对应的目标输出亮度，就能避免将目标输出亮度设定得显示器实际上不能显示。
上述灰度等级修正手段，理想的为对于各原色信号，通过从上述中间灰度等级决定手段决定的白的最低灰度等级对应的目标输出亮度，减去以上述数据变换手段变换上述显示器显示白的最低灰度等级时的测定数据的结果，作为其原色信号的修正参数DR、DG、DB之同时，通过从上述中间灰度等级决定手段决定地各原色信号的上述多个中间灰度等级值对应的目标输出亮度中，至少从将不满在上述显示器上能显示亮度的亮度作为目标输出亮度的灰度等级对应的目标输出亮度中，减去该原色的修正参数，从而进行修正。
上述构成能使白的最低灰度等级对应的目标输出亮度和显示器实际能显示的最低输出亮度(相当于图10的Ymin)配合，有效利用显示器实际能显示的低灰度等级区域，并且能避免将目标输出亮度设定得实际上不能显示。
上述灰度等级修正手段，还要理想的为在上述多个中间灰度等级值中，在作为应进行上述修正的灰度等级值的上限设定的阈值(低灰度等级部处理用阈值TH)以下的中间灰度等级值上进行上述修正。
上述的构成中，通过设定适当的阈值，能从修正目标输出亮度的区域平滑地向不修正的区域迁移，能抑制显示器显示暗淡的图像时由于灰度等级微小差异而使色调、亮度变化增大。
本发明涉及的校正特性决定装置，理想的为包括灰度等级值变换手段(校正数据表系数生成部9b)，根据上述目标输出亮度、和用上述变换手段、变换上述显示器显示白的最高灰度等级值及上述多个中间灰度等级值时的测定数据的结果，决定各原色信号的最高灰度等级及上述多个中间灰度等级值对应的校正后的灰度等级值。本实施形态中，决定和图像信号灰度等级值I(i)对应注出的灰度等级i对应的校正后的灰度等级值(校正值HR(i))。
用上述的构成，能决定图像信号的灰度等级值、和与该灰度等级值对应的校正后的灰度等级值的对应关系。通过向显示装置提供该对应关系，就能容易地在显示装置上进行修正。
再者，上述灰度等级修正手段也能用于其他校正特性决定手段。即，在通常对图像信号进行校正，根据校正后的信号，决定在显示器显示图像的显示装置上的校正特性的校正特性决定装置上，能利用上述灰度等级修正手段。
这时，灰度等级修正手段具有下述功能，即从目标值曲线的图像信号最低灰度等级值(本实施形态中为0灰度等级)对应的最低目标输出亮度(本实施形态中为TR(0)、TG(0)、TB(0))中，减去显示器显示最低灰度等级时实际的亮度值(本实施例中为R(0)、G(0)、B(0))设定修正参数之同时，通过从目标值曲线的目标输出亮度中，至少从不满最低目标输出亮度的目标输出亮度中，减去上述修正参数，从而修正目标值曲线。
目标值曲线作表示校正前的图像信号的灰度等级值和对该灰度等级值应在显示器上显示的目标输出亮度的对应关系的曲线由目标值曲线设定手段(本实施形态中为RGB校正目标值设定器103)设定。
而且，校正特性决定装置包括灰度等级值变换手段(本实施形态中为校正表系数生成部9b)，根据灰度等级修正手段修正的目标值曲线，灰度等级值变换手段就可以决定图像信号校正前的灰度等级值和校正后的灰度等级值。
7.补充图2示出的液晶显示装置12包括选择从信号发生器1输出的信号、或从γ校正装置11输出的信号、向液晶驱动电路6输出的选择器2。
本发明的显示装置如图17示出的液晶显示装置12`，也可为不包括选择器2的构成。在该液晶显示装置12`中，测定液晶屏7的固有特性之际，在将图2的构成中信号发生器1输出的RGB各最高灰度等级、白(W)最高灰度等级、及W的其他灰度等级(0～～62灰度等级)的各种信号作为图像信号输入RGB非线性变换器3～5之同时，也可不进行RGB非线性变换器3～5的变换，上述各信号原样地输入液晶驱动电路6。
因此，作为本发明的显示装置为对三原色信号(RGB信号线)组成的图像信号进行校正，根据校正后的信号，在显示器(液晶屏7)上显示彩色图像的显示装置，也可包括、存储器(校正表设定控制装置10)，用于存储上述校正特性决定装置(校正表系数生成器9)决定的校正后的各灰度等级值(校正值HR(i))、及信号变换手段(RGB非线性变换器3～5)，根据该存储器存储的校正后的灰度等级值，将上述图像信号变换成上述校正后的信号。
该显示装置因为能通过上述校正特性决定装置适当地决定校正特性，所以能实现高品质的显示。
另外，该显示装置中信号变换手段通过根据上述图像信号插补存储器所存的校正后的灰度等级值，就生成上述校正后的信号。
该构成能靠插补算出作为图16的灰度等级采用的灰度等级值I(i)以外的灰度等级值。因此，减小作为上述灰度等级i采用的灰度等级值I(i)的数值，就能维持高品质的显示。就能削减存储器的容量，即存储器10a、或寄存器10b的容量。
还有，在液晶显示装置12及液晶显示装置12`中，如图18所示在大于低灰度等级部处理用阈值TH的灰度等级值上，例如对于目标亮度特性数据y0，液晶屏7的实际输出亮度的离散也能抑制在±5％以内(图18中虚线间的范围)。这样，本发明的显示装置中，在中间灰度等级值作为图像信号输入时，其中间灰度等级值在某一定值(低灰度等级部处理用阈值TH)以上时，对于目标亮度特性数据y0、液晶屏7的实际输出亮度的离散能抑制在±5％以内。
另外，低灰度等级部处理用阈值TH理想的为把灰度等级设定成最低灰度等级的信号输入液晶显示装置12时，能输出液晶屏7的输出亮度10倍(更理想的为100倍)以上的亮度。即在图18，理想的为满足Yth≥10×Ymin(更理想的为Yth≥100×Ymin)。
如上所述，本发明涉及的校正特性决定装置为对三原色信号组成的图像信号进行校正，根据校正后的信号决定在显示器显示彩色图像的显示装置上的校正特性的校正特性决定装置，为了解决上述的课题，包括变换手段，利用变换矩阵将测定数据即以能变换成三色值的值表示上述显示器显示的发光状态测定结果的数据、校正特性决定手段，根据上述数据变换手段的变换结果，决定上述校正特性、及矩阵生成手段，生成上述变换矩阵，上述矩阵生成手段为包括？矩阵要素生成手段，根据上述显示器显示各原色的最高灰度等级时的测定数据，生成上述变换矩阵的逆矩阵的矩阵要素、矩阵要素修正手段，根据上述显示器显示白的最高灰度等级时的测定数据，修正由上述矩阵要素生成手段生成的矩阵要素、及逆矩阵生成手段，生成上述修正后的矩阵要素组成的矩阵的逆矩阵。
上述的构成中，通过由数据变换手段将测定数据变换成三原色的亮度数据，从而能以三原色的亮度数据把握该显示装置的显示器的特性，由校正特性决定手段，通过根据该三原色亮度数据，从而能决定所希望的校正特性。
还有，测定数据为以能变换成三色值的值表示显示器显示的发光状态测定结果的数据，例如能自亮度、色度计等测定手段获得。另外，所谓「能变换成三色值的值」例如也可以为XYZ色别系的X、Y、Z那样三色值，也可以为YXY色别系的Y、X、Y那样和三色值相关的值。
另外，校正特性能作为图像信号的灰度等级值、和该灰度等级值输入显示装置时，作为显示器的实际输出亮度的适当的值(目标输出亮度)间的关系而决定。
这里，在数据变换手段用于数据变换的变换矩阵由矩阵生成手段生成。矩阵生成手段由矩阵要素生成手段、矩阵要素修正手段、及逆矩阵生成手段生成变换矩阵。
矩阵要素生成手段因为利用显示器显示各原色的最高灰度等级时的测定数据，实施形态的式1成立，所以能生成变换矩阵的逆矩阵的矩阵要素。
矩阵要素修正手段利用由矩阵要素生成手段生成的矩阵要素形成实施形态的式2，将显示器显示白的最高灰度等级时的测定数据代入式2得式3，通过解式3能将矩阵要素修正成合乎显示器特性的要素。
逆矩阵生成手段通过生成矩阵要素修正手段修正的矩阵要素组成的矩阵的逆矩阵，从而能生成变换矩阵。
这样，通过矩阵生成手段生成合乎显示器的特性的变换矩阵，数据变换手段能恰当地作数据变换。其结果，能抑制数据变换时溢出、变换误差等，就能更正确地决定校正特性决定手段的校正特性。
本发明涉及的校正特性决定装置为在上述校正特性决定装置上包括目标混合比生成手段，通过利用上述变换矩阵对为了设定上述显示器显示的色度以能变换成三色值的值表示成为目标的色度的目标色度数据作变换，从而生成三原色输出亮度的混合比，上述校正特性决定手段理想的为包括最高灰度等级决定手段，根据用上述数据变换手段变换上述显示器显示白的最高灰度等级时的测定数据的结果、和上述目标混合比，决定上述图像信号的各原色信号最高灰度等级值对应的目标输出亮度。
上述构成中，目标混合比生成手段由上述变换矩阵将目标色度数据变换成三原色的亮度数据，生成三原色的输出亮度混合比。目标色度数据为例如从外部输入原来校正特性决定装置的数据。这样，通过利用合乎显示器的特性的变换矩阵变换目标色度数据，从而能抑制三原色地亮度数据偏离原来的值，能生成三原色的输出亮度正确的混合比。利用该混合比，通过最高灰度等级决定手段决定图像信号中各原色信号最高灰度等级值对应的目标输出亮度，从而能将最高灰度等级设定成正确的混合比。
本发明涉及的校正特性决定装置，在包括上述最高灰度等级决定手段的校正特性决定装置上，上述最高灰度等级决定手段理想的为根据用上述变换手段变换上述显示器显示白的最高灰度等级时的测定数据的结果中各原色的亮度数据的比率、和上述目标混合比，将亮度数据最不足的作为与该原色信号的最高灰度等级值对应的目标输出亮度，以这以目标输出亮度为基准根据上述目标混合比，决定与其他的原色信号的最高灰度等级值对应的目标输出亮度。
上述的构成中，成为基准的原色以外的原色的目标输出亮度变成低于变换结果的亮度数据，因此，无论何种原色，都不会发生决定将显示器实际上不能显示的亮度作为最高灰度等级值对应的输出亮度这样的不妥。因此，能避免白的最高灰度等级偏离目标混合比的显示。
本发明涉及的校正特性决定装置，在包括上述最高灰度等级决定手段的校正特性决定装置上，上述校正特性决定手段理想的为包括中间灰度等级决定的各原色信号的最高灰度等级值对应的目标输出亮度、和对于上述显示器设定的最高灰度等级对应的目标输出亮度与多个中间灰度等级值分别对应的目标输出亮度的比率，决定与各原色信号的上述多个中间灰度等级值对应的目标输出亮度。
上述的构成中，以与最高灰度等级决定手段决定的各原色信号的最高灰度等级值对应的目标输出亮度为基准，根据对于显示器设定的最高灰度等级值对应的目标输出亮度、和上述多个中间灰度等级值分别对应的目标输出亮度的比率，决定各原色信号的上述多个中间灰度等级值对应的目标输出亮度，从而能对于显示器按照设定好的上述比率设定目标输出亮度。还有，对于显示器决定好的上述比率例如从外部输入原来校正特性决定装置。
本发明涉及的校正特性决定装置，在包括上述中间灰度等级决定手段的校正特性决定装置，理想的为上述显示器的各原色信号的灰度等级值和输出亮度的关系中，在灰度等级值的变化对于输出亮度的变化相对小的灰度等级值的区域比灰度等级值的变化对于输出亮度的变化相对大的灰度等级值的区域上，作为上述多个中间灰度等级值采用的灰度等级值的密度增大。
用上述的构成，在用插补等算出作为多个中间灰度等级值采用的灰度等级值(采样点)以外的灰度等级值时，能以限定数量的采样点进行适当的校正。
本发明涉及的校正特性决定装置，在包括上述中间灰度等级值决定手段的校正特性决定装置上，上述校正特性决定手段理想的为包括灰度等级修正手段，根据用上述数据变换手段变换上述显示器显示白的最低灰度等级时的测定数据的结果，修正由上述中间灰度等级决定手段决定的各原色信号的上述多个中间灰度等级值对应的目标输出亮度。
上述的构成，通过考虑显示器的白的最低灰度等级的显示(泛黑)特性修正中间灰度等级值对应的目标输出亮度，从而就能避免将目标输出亮度设定得显示器实际上不能显示。
本发明涉及的校正特性决定装置，在包括上述灰度等级修正手段的校正特性决定装置上，上述多个中间灰度等级中包括白的最低灰度等级值，上述灰度等级修正手段理想的为对于各原色信号，通过从上述中间灰度等级决定手段决定的白的最低灰度等级底赢得目标输出亮度中，减去用上述数据变换手段变换上述显示器显示白的最低灰度等级时的测定数据的结果，作为其原色信号的修正参数之同时，从上述中间灰度等级决定手段决定的各原色信号的上述多个中间灰度等级值对应的目标输出亮度中至少从将显示器上不满能显示亮度的亮度作为目标输出亮度的灰度等级对应的目标输出亮度中，通过减去其原色信号的修正系数进行修正。
用上述的构成能使白的最低灰度等级对应的目标输出亮度合乎显示器实际能显示的最低输出亮度。能有效利用显示器上实际能显示的低灰度等级区域、就能避免设定实际上不能显示的目标输出亮度。
本发明涉及的校正特性决定装置，理想的为在通过减去上述修正参数进行修正的校正特性决定装置上，上述灰度等级修正手段在上述多个中间灰度等级值中，在作为应进行上述修正的灰度等级值的上限设定的阈值以下的中间灰度等级值上进行上述修正。
用上述的构成，通过设定适当的阈值，从而能以修正目标输出亮度的区域平滑地向不修正的区域迁移，能抑制显示器显示暗淡的图像时因微小的灰度等级差异造成色调、亮度发生相当大的变化。
本发明涉及的校正本发明涉及的校正特性决定装置，理想的为在包括上述中间灰度等级决定手段的校正特性决定装置上，包括灰度等级值变换手段，根据上述目标输出亮度、和以上述数据变换手段变换上述显示器显示白的最高灰度等级及上述多个中间灰度等级值时测定数据的结果，决定各原色信号的最高灰度等级值及上述多个中间灰度等级值对应的校正后的灰度等级值。
上述的构成能决定图像信号的灰度等级值和该灰度等级值对应的校正后的灰度等级值的对应关系。通过将这一对应关系提供给显示装置，就能在显示装置上方便地进行校正。
还有，本发明涉及的上述各校正特性决定装置也能作为校正特性决定方法而采用。用以下的校正特性决定方法也能获得和上述各校正特性决定装置同样的效果。
即本方法设计的校正特性决定方法，对由三原色信号组成的图像信号进行校正，根据校正后的信号，决定在显示器显示彩色图像的显示装置上的校正特性的校正特性决定方法，为了解决上述课题，包括数据变换处理，将测定数据利用变换矩阵变换成上述三原色的亮度数据，上述测定数据为以能变换成三色值的值表示上述显示器显示的发光状态测定结果的数据、校正特性决定处理，根据上述数据变换处理的变换结果决定上述校正特性、及矩阵生成处理，在上述数据变换处理前，生成上述变换矩阵，上述矩阵生成处理是一种包括下述处理的方法，矩阵要素生成处理，根据上述显示器显示各原色最高灰度等级时的测定数据，生成上述变换矩阵的逆矩阵的矩阵要素、矩阵要素修正处理，根据上述显示器显示白的最高灰度等级时的测定数据，修正由上述矩阵要素生成处理生成的矩阵要素、及逆矩阵生成处理，生成上述修正后的矩阵要素组成的矩阵的逆矩阵。
另外，本发明涉及的校正特性决定方法为在上述校正特性方法上，包括目标混合比生成处理，通过利用上述变换矩阵变换以可变换成三色值的值表示为了设定显示器显示的色度成为目标的色度的目标数据，从而生成三原色输出亮度的混合比，上述校正特性决定手段理想的为包括最高灰度等级决定处理，根据用上述数据变换处理变换上述显示器显示白的最高灰度等级时的测定数据的结果、和上述目标混合比，决定上述图像信号中各原色信号的最高灰度等级值对应的目标输出亮度。
另外，本发明涉及的校正特性决定方法为在包括上述最高灰度等级决定处理的校正特性决定方法上，上述最高灰度等级决定处理理想的为根据用上述数据变换处理变换上述显示器显示白的最高灰度等级时的测定数据的结果中各原色的亮度数据的比率、和上述目标混合比，将亮度数据最不足的作为该原色信号的最高灰度等级值对应的目标输出亮度，从该目标输出亮度为基准根据上述目标混合比，决定其他原色信号的最高灰度等级值对应的目标输出亮度。
另外，本发明的校正特性决定方法为在包括上述最高灰度等级决定处理的校正特性决定方法上，上述校正特性决定处理理想的为包括中间灰度等级决定处理，根据由上述最高灰度等级决定手段决定的各原色信号的最高灰度等级值对应的目标输出亮度、和对上述显示器设定的最高灰度等级值对应的目标输出亮度与多个中间灰度等级值分别对应的目标输出亮度之比率，决定各原色信号的上述多个中间灰度等级值对应的目标输出亮度。
另外，本发明涉及的校正特性决定方法为在包括上述中间灰度等级处理的校正特性决定方法上，理想的为上述显示器的各原色信号的灰度等级值和输出亮度间的关系上，在灰度等级的变化对于输出亮度的变化相对小的灰度等级区域上，比灰度等级值的变化对于输出亮度的变化相对大的灰度等级值的区域上，作为上述多个中间灰度等级值采用的灰度等级值的密度增大。
另外，本发明涉及的校正特性决定方法为在包括上述中间灰度等级决定处理的校正特性决定方法上，上述校正特性决定处理理想的为包括灰度等级修正处理，根据以上上数据变换处理变换上述显示器显示白的最低灰度等级时的测定数据的结果，修正上述中间灰度等级决定处理决定的各原色信号的上述多个中间灰度等级值对应的目标输出亮度。
另外，本发明涉及的校正特性决定方法为在包括上述灰度等级修正处理的校正特性决定方法上，上述多个中间灰度等级值中包括白的最低灰度等级值，上述灰度等级修正处理理想的为对于各原色信号，在通过从上述中间灰度等级决定处理决定的白的最低灰度等级对应的目标输出亮度中，减去以上述数据变换处理变换上述显示器显示白的最低灰度等级时的测定数据的结果从而作为该原色信号的修正参数之同时，从上述中间灰度等级决定处理决定的各原色信号的上述多个中间灰度等级值对应的目标输出亮度中至少从将不满显示器可显示亮度的亮度作为目标输出亮度的灰度等级对应的目标输出亮度中，通过减去其原色信号的修正系数从而进行修正。
另外，本发明涉及的校正特性决定方法为在通过减去上述修正参数从而进行修正的校正特性决定方法上，上述灰度等级修正处理中理想的为，在上述多个中间灰度等级之中，在作为应进行上述修正的灰度等级值的上限设定好的阈值以下的中间灰度等级值上进行上述修正。
另外，本发明涉及的校正特性决定方法为在通过减去上述修正参数进行修正的校正特性决定方法上，在包括上述中间灰度等级决定处理的校正特性决定方法上，是一种包或灰度等级值变换处理在内的方法，它根据上述目标输出亮度、和以上述数据变换处理变换上述显示器显示白的最高灰度等级值的结果，决定各原色信号的最高灰度等级值及上述多个中间灰度等级值对应的校正后的灰度等级值。
还有，本发明涉及的显示装置，是一种对三原色信号组成的图像信号进行校正，根据校正后的信号在显示器上显示彩色图像的显示装置，是一种由上述各校正特性决定方法决定校正特性的装置。
用上述显示装置因为能按照上述各校正特性决定方法恰当地决定校正特性，故能实现高品质显示。
另外，本发明涉及的显示装置，是对三原色信号组成的图像信号进行校正，根据校正后的信号在显示器上显示彩色图像的显示装置，是包括存储器，用于存储由具有上述灰度等级值变换手段的校正特性决定装置决定的、校正后的各灰度等级值、及信号变换手段，根据上述存储器存储的校正后的灰度等级值，将上述图像信号变换成上述校正后信号的装置。
上述的显示装置因为能由上述校正特性决定装置恰当地决定校正特性，所以能高品质显示。
本发明涉及的显示装置为在上述显示装置上，上述信号变换手段理想的为通过根据上述图像信号对上述存储器存储的校正后的灰度等级值插补，生成上述校正后的信号。
用上述构成，能由插补计算出作为上述多个中间灰度等级值采用的灰度等级值以外的灰度等级值。由此，就能减少作为上述多个中间灰度等级值采用的灰度等级值的数量，维持高品质的显示，就能削减存储器的容量。
本发明涉及的校正特性决定装置为对图像信号进行校正，根据校正后的信号决定在显示器显示图像的显示装置上的校正特性的校正特性决定装置，为了解决上述课题，其构成为包括目标值曲线设定手段，设定表示校正前的图像信号的灰度等级值、和对该灰度等级值应在显示器上显示的目标输出亮度间对应关系的目标值曲线、灰度等级修正手段，在通过从上述目标值曲线的图像信号的最低灰度等级值对应的最低目标输出亮度中，减去上述显示器显示最低灰度等级时的实际亮度值从而设定修正参数之同时，从上述目标值曲线的目标输出亮度中至少从不满上述最低目标输出亮度的目标输出亮度中，减去上述修正系数从而修正上述目标值曲线、及灰度等级值变换手段，根据上述灰度等级修正手段修正的目标值曲线，决定图像信号校正前的灰度等级值和校正后的灰度等级值间的关系。
上述的构成中，通过考虑显示器最低灰度等级的显示(泛黑)特性修正目标输出亮度，就能避免将输出亮度设定得显示器实际上不能显示。这时，上述的构成，就使与最低灰度等级对应的最低目标输出亮度合乎显示器实际能显示的最低输出亮度。由此，就能有效利用显示器实际能显示的低灰度等级区域、并避免将目标输出亮度设定得实际上不能显示。
本发明涉及的校正特性决定装置为上述的校正特性决定装置上，上述灰度等级修正手段理想的为在作为应进行上述修正的灰度等级值的上限而决定的阈值以下的灰度等级值上进行上述修正。
上述的构成通过恰当地设定阈值，能从修正目标输出亮度的区域平滑地向不修正的区域迁移，能抑制在显示器显示暗淡图像时因灰度等级的微小差异、造成色调、亮度变化增大。
另外，本发明涉及的校正特性决定方法为对图像信号进行校正，根据校正后的信号，决定在显示器显示图像的显示装置上的校正特性的校正特性决定方法，该方法为包括目标值曲线设定处理，设定表示校正前的图像信号的灰度等级、和对该灰度等级值应在上述显示器显示的目标输出亮度间对应关系的目标值曲线、灰度等级修正处理，在通过从上述目标值曲线上图像信号的最低灰度等级值对应的最低目标输出亮度中，减去上述显示器显示最低灰度等级时的实际亮度值从而设定修正参数之同时，从上述目标值曲线上目标输出亮度中至少从不满上述最低目标输出亮度地目标输出亮度中，通过减去上述修正参数从而修正上述目标值曲线、及灰度等级值变换处理，根据上述灰度等级修正处理修正过的目标值曲线，决定图像信号的校正前灰度等级值和校正后灰度等级值间关系。
本发明涉及的校正特性决定方法为在上述的校正特性决定方法上，上述灰度等级修正处理理想的为在作为应进行上述修正的灰度等级值的上限设定的阈值以下的灰度等级值上进行上述修正。
还有，本发明涉及的显示装置为对图像信号进行校正，根据校正后的信号，在显示器上显示图像的显示装置，为由上述校正特性决定方法决定校正特性的装置。
在本发明的详细说明的款项上所作的具体实施形态或实施例，归根结底是为了便于理解本发明的技术内容，并不是就此仅局限于具体的示例狭义地作解释，在本发明的精神和以后所述的专利要求事项的范围内，能作各种变更并实施。
权利要求
1.一种校正特性决定装置，其特征在于，对三原色信号组成的图像信号进行校正，根据校正后的信号、决定在显示器(7)显示彩色图像的显示装置(12)的校正特性，包括数据变换手段(401)，利用变换矩阵将测定数据变换成上述三原色的亮度数据，所述测定数据为能将所述显示器显示的发光状态的测定结果变换成三色值的值表示的数据，校正特性决定手段(104、402、403)，根据所述数据变换手段的变换结果，决定所述校正特性，以及矩阵生成手段(101)，生成所述变换矩阵；所述矩阵生成手段，包括矩阵要素生成手段(201～204)，根据所述显示器显示各原色的最高灰度等级时的测定数据，生成所述变换矩阵的逆矩阵的矩阵要素，矩阵要素修正手段(205)，根据所述显示器显示白的最高灰度等级时的测定数据，修正由所述矩阵要素生成手段生成的矩阵要素，以及逆矩阵生成手段(206)，生成由所述修正过的矩阵要素组成的矩阵的逆矩阵。
2.如权利要求1所述的校正特性决定装置，其特征在于，包括目标混合比生成手段(102)，通过利用所述变换矩阵、变换目标色度数据，这种目标色度数据用为了设定所述显示器的显示色度而将成为目标色度变换成三色值的值表示，从而生成三原色的输出亮度混合比；所述校正特性决定手段包括最高灰度等级决定手段(402)，根据用所述数据变换手段变换所述显示器显示白的最高灰度等级时的测定数据的结果和所述目标混合比，决定所述图像信号的各原色信号最高灰度等级值对应的目标输出亮度。
3.如权利要求2所述的校正特性决定装置，其特征在于，所述最高灰度等级决定手段，根据以所述数据变换手段变换所述显示器显示白的最高灰度等级时的测定数据的结果中各原色亮度数据的比率和所述目标混合比，将亮度数据最不足的作为其原色信号的最高灰度等级值对应的目标输出亮度，以该目标输出亮度为基准、根据所述目标混合比决定其他原色信号最高灰度等级对应的目标输出亮度。
4.如权利要求2所述的校正特性决定装置，其特征在于，所述校正特性决定手段包括中间灰度等级决定手段(403)，根据所述最高灰度等级决定手段决定的各原色信号的最高灰度等级值对应的目标输出亮度和对于所述显示器设定好的最高灰度等级值对应的目标输出亮度以及多个中间灰度等级值分别对应的目标输出亮度的比率，决定各原色信号的所述多个中间灰度等级值对应的目标输出亮度。
5.如权利要求4所述的校正特性决定装置，其特征在于，在所述显示器的各原色信号的灰度等级值和输出亮度间的关系中，灰度等级值的变化对输出亮度的变化相对小的灰度等级值的区域比灰度等级值的变化对于输出亮度的变化相对大的灰度等级值区域，作为所述多个中间灰度等级值采用的灰度等级值的密度增大。
6.如权利要求4所述的校正特性决定装置，其特征在于，所述校正特性决定装置包括灰度特性修正手段(104)，根据以所述数据变换手段变换在所述显示器显示白的最低灰度等级时的测定数据的结果，修正所述中间灰度等级决定手段决定的各原色信号的所述多个中间灰度等级值对应的目标输出亮度。
7.如权利要求6所述的校正特性决定装置，其特征在于，所述多个中间灰度等级值包括白的最低灰度等级值，所述灰度等级修正手段，对于各原色信号、在从所述中间灰度等级决定手段决定的最低灰度等级对应的目标输出灰度中，通过减去以所述数据变换手段变换所述显示器显示白的最低灰度等级时测定数据的结果，作为该原色信号的修正参数，同时从所述中间灰度等级决定手段决定的各原色信号的所述多个中间灰度等级值对应的目标输出亮度中至少从将不满所述显示器能显示亮度的亮度作为目标输出亮度的灰度等级对应的目标输出中，通过减去其原色信号的修正参数进行修正。
8.如权利要求7所述的校正特性决定装置，其特征在于，所述灰度等级修正手段在所述多个中间灰度等级值中，在作为应进行所述修正的灰度等级值的上限设定的阈值以下的中间灰度等级值上进行所述修正。
9.如权利要求4至8任一项所述的校正特性决定装置，其特征在于，包括灰度等级值变换手段(9b)，根据所述目标输出亮度和以所述数据变换变换所述显示器显示白的最高灰度等级值及所述多个中间灰度等级值时的测定数据的结果，决定各原色信号最高灰度等级值及所述多个中间灰度等级值对应的校正后的灰度等级值。
10.一种显示装置，对三原色信号组成的图像信号进行校正，根据校正后的信号在显示器上显示彩色图像，其特征在于，包括存储器(10)，用于存储如权利要求9的校正特性决定装置决定的校正后的各灰度等级值，以及信号变换手段(3～5)，根据所述存储器存储的校正后的灰度等级值，将所述图像信号变换成所述校正后的信号。
11.如权利要求10所述的显示装置，其特征在于，所述信号变换手段按照所述图像信号，通过插补所述存储器存储的校正后的灰度等级值，生成所述校正后的信号。
12.一种校正特性决定方法，对三原色组成的图像信号进行校正，根据校正后的信号，决定在显示器(7)显示彩色图像的显示装置(12)上的校正特性，其特征在于，包括数据变换处理，利用变换矩阵将测定数据变换成所述三原色的亮度数据，所述测定数据为以能变换成三色值的值表示所述显示器显示的发光状态测定结果的数据，校正特性决定处理，根据所述数据变换处理的结果决定所述校正特性，以及矩阵生成处理，在所述数据变换处理之前生成所述变换矩阵，所述矩阵生成处理，包括矩阵要素生成处理，根据所述显示器显示各原色的最高灰度等级时的测定数据，生成所述变换矩阵的逆矩阵的矩阵要素，矩阵要素修正处理，根据所述显示器显示白的最高灰度等级时的测定数据，修正由所述矩阵要素生成处理生成的矩阵要素，以及逆矩阵生成处理，生成由所述修正后的矩阵要素组成的矩阵的逆矩阵。
13.如权利要求12所述的校正特性决定方法，其特征在于，包括目标混合比生成处理，通过利用变换矩阵变换为了设定所述显示器显示的色度以能变换成三色值的值表示成为目标的色度的目标色度数据，生成三原色输出亮度的混合比，所述校正特性决定处理包括最高灰度等级决定处理，根据以所述数据变换结果变换所述显示器显示白的最高灰度等级时的测定数据的结果和所述目标混合比，决定所述图像信号中各原色信号最高灰度等级值对应的目标输出亮度。
14.如权利要求13所述的校正特性决定方法，其特征在于，所述最高灰度等级决定处理，根据以所述数据变换处理变换所述显示器显示白的最高灰度等级时测定数据的结果各原色的亮度数据的比率和所述目标混合比，将亮度数据最不足的数据作为其原色信号的最高灰度等级值对应的目标输出亮度，以该目标输出亮度为基准根据所述目标混合比，决定其他原色信号最高灰度等级值对应的目标输出亮度。
15.如权利要求13所述的校正特性决定方法，其特征在于，所述校正特性决定处理包括中间灰度等级决定处理，根据所述最高灰度等级决定处理决定的各原色信号的最高灰度等级值对应的目标输出亮度和对于所述显示器设定好的最高灰度等级值对应的目标输出亮度及多个中间灰度等级值分别对应的目标输出亮度的比率，决定各原色信号的所述多个中间灰度等级值对应的目标输出亮度。
16.如权利要求15所述的校正特性决定方法，其特征在于，在所述显示器的各原色信号的灰度等级值和输出亮度间的关系上，灰度等级值的变化对于输出亮度的变化相对小的区域比灰度等级值的变化对于输出亮度的变化相对大的区域，作为所述多个中间灰度等级值采用的灰度等级值的密度增大。
17.如权利要求15所述的校正特性决定方法，其特征在于，所述校正特性决定方法包括灰度等级修正处理，根据以所述数据变换处理变换所述显示器显示白的最低灰度等级时的测定数据的结果，修正所述中间灰度等级决定处理决定的各原色信号的所述多个中间灰度等级值对应的目标输出亮度。
18.如权利要求17所述的校正特性决定方法，其特征在于，所述多个中间灰度等级值包括白的最低灰度等级值，所述灰度等级修正处理，对于各原色信号，在从所述中间灰度等级决定处理决定的白的最低灰度等级值对应的目标输出亮度中，通过减去以所述数据变换处理变换所述显示器显示白的最低灰度等级时的测定数据的结果，作为其原色信号的修正参数，同时从所述中间灰度等级决定处理决定的各原色信号的所述多个中间灰度等级值对应的目标输出亮度中至少从将不满所述显示器能显示亮度的亮度作为目标输出亮度的灰度等级对应的目标输出亮度中，通过减去其原色信号的修正参数进行修正。
19.如权利要求18所述的校正特性决定方法，其特征在于，所述灰度等级修正处理在所述多个中间灰度等级值中，在应进行所述修正作为灰度等级值的上限设定的阈值以下的中间灰度等级值上进行所述修正。
20.如权利要求15至19任一项所述的校正特性决定方法，其特征在于，包括灰度等级变换处理，根据所述目标输出亮度和以所述数据变换处理变换所述显示器显示白的最高灰度等级值及所述多个中间灰度等级值时的测定数据的结果，决定各原色信号的最高灰度等级值及所述多个中间灰度等级值对应的校正后的灰度等级值。
21.一种显示装置，对三原色信号组成的图像信号进行校正，根据校正后的信号在显示器上显示彩色图像，其特征在于，包括数据变换处理，用变换矩阵将测定数据变换成所述三原色的亮度数据，所述测定数据为以能变换成三色值的值表示所述显示器显示的发光状态测定结果的数据，校正特性决定处理，根据所述数据变换处理的变换结果，决定所述校正特性，以及矩阵生成处理，在所述数据变换处理之前，生成所述变换矩阵；所述矩阵生成处理，包括矩阵要素生成处理，根据所述显示器显示各原色的最高灰度等级时的测定数据，生成所述变换矩阵的逆矩阵的矩阵要素，矩阵要素修正处理，根据所述显示器显示白的最高灰度等级时的测定数据，生成由所述矩阵要素生成处理生成的矩阵要素，以及逆矩阵生成处理，生成所述修正过的矩阵要素组成的矩阵的逆矩阵。
22.一种校正特性决定装置，对图像信号进行校正，根据校正后的信号决定在显示器(7)显示图像的显示装置(12)上的校正特性，其特征在于，包括目标值曲线设定手段(103)，设定表示校正前的图像信号灰度等级值和对该灰度等级值应在所述显示器上显示的目标输出亮度间对应关系的目标值曲线，灰度等级修正手段(104)，从所述目标值曲线的图像信号的最低灰度等级值对应的最低目标输出亮度中，通过减去所述显示器显示最低灰度等级时的实际亮度值从而设定修正参数，同时从所述目标值曲线的目标输出亮度中至少从不满所述最低目标输出亮度的目标输出亮度中，通过减去所述修正参数，修正所述目标值曲线，以及灰度等级值变换手段(9b)，根据所述灰度等级修正手段修正的目标值曲线，决定图像信号校正前的灰度等级值和校正后的灰度等级值之间的关系。
23.如权利要求22所述的校正特性决定装置，其特征在于，所述灰度等级修正手段，在作为应进行所述修正灰度等级值的上限设定的阈值以下的灰度等级值上进行所述修正。
24.一种校正特性决定方法，对图像信号进行校正，根据校正后的信号决定在显示器(7)显示图像的显示装置(12)上的校正特性，其特征在于，包括目标值曲线设定处理，设定表示校正前的图像信号的灰度等级值和对于该灰度等级值所述显示器应显示目标输出亮度的对应关系的目标值曲线、灰度等级修正处理，从所述目标值曲线的图像信号最低灰度等级值对应的最低目标亮度输出中，通过减去所述显示器显示最低灰度等级值时的实际亮度值，设定修正参数，同时从所述目标值曲线的目标输出亮度中至少从不满所述最低目标输出亮度的目标输出亮度中，通过减去所述修正参数修正所述目标值曲线，以及灰度等级值变换处理，根据所述灰度等级修正处理修正的目标值曲线，决定图像信号校正前的灰度等级值和校正后的灰度等级值间的关系。
25.如权利要求24所述的校正特性决定方法，其特征在于，所述灰度等级修正处理，在作为应进行所述修正的灰度等级值的上限设定阈值以下的灰度等级值中进行所述修正。
26.一种显示装置(12)，对图像信号进行校正，根据校正后的信号显示器(7)显示图像，其特征在于，用校正特性决定方法决定校正特性，包括下述处理目标值曲线设定处理，设定表示校正前图像信号的灰度等级值和对于该灰度等级值所述显示器应显示的目标输出亮度间对应关系的目标值曲线，灰度等级修正处理，从所述目标值曲线中图像信号最低灰度等级值对应的最低目标输出亮度中，通过减去所述显示器显示最低灰度等级时实际亮度值，设定修正参数，同时从所述目标曲线的目标输出亮度中至少从不满所述最低目标输出亮度的目标输出亮度中，通过减去所述修正参数从而修正所述目标值曲线，以及灰度等级值变换处理，根据所述灰度等级修正处理修正过的目标值曲线，决定图像信号校正前的灰度等级值和校正后的灰度等级间的关系。
全文摘要
本发明涉及一种校正特性决定装置，包括利用变换矩阵将液晶显示屏发光状态的测定数据变换成三原色的亮度数据的变换手段，以及根据变换手段的变换结果决定校正特性的校正特性决定手段，还包括生成变换矩阵的变换矩阵生成器。变换矩阵生成器包括根据液晶屏显示各原色最高灰度等级时的测定数据、生成变换矩阵的逆矩阵的矩阵要素的矩阵要素生成手段，根据液晶屏显示白的最高灰度等级时的测定数据修正矩阵要素的矩阵要素修正手段，以及修正后的矩阵要素组成的矩阵的逆矩阵的逆矩阵生成手段。由此，能提供液晶屏显示装置的校正特性合乎液晶屏的固有特性的校正特性决定装置。
文档编号G09G3/20GK1428763SQ021574
公开日2003年7月9日 申请日期2002年12月20日 优先权日2001年12月21日
发明者佐佐木崇 申请人:夏普株式会社