画像表示装置
【課題】４以上の異なる色に対応するサブ画素から構成される表示パネル１００に対し、より正確に色を再現させる。
【解決手段】１つの画素が、例えばＲ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧの４つの画素から構成されるととともに、各サブ画素を、それぞれの色成分に応じた輝度とさせる表示パネル１００と、例えばＸＹＺ表色系の３刺激値を入力して、表示パネルにおける４色成分に変換処理する処理回路４０と、を備え、測色計１２０は、表示パネル１００が処理回路４０によって変換処理された色成分に基づいて表示した色を測定する。処理回路４０は、３刺激値で示される色と測定された色との差が予め定められたしきい値以下となるように、４色成分を変換処理する。
【解決手段】１つの画素が、例えばＲ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧの４つの画素から構成されるととともに、各サブ画素を、それぞれの色成分に応じた輝度とさせる表示パネル１００と、例えばＸＹＺ表色系の３刺激値を入力して、表示パネルにおける４色成分に変換処理する処理回路４０と、を備え、測色計１２０は、表示パネル１００が処理回路４０によって変換処理された色成分に基づいて表示した色を測定する。処理回路４０は、３刺激値で示される色と測定された色との差が予め定められたしきい値以下となるように、４色成分を変換処理する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、４以上の原色を有する表示パネルに対し、目標とする色を、より正確に再現させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像は、一般的には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色を用いた加法混色によって表現されるが、再現可能な色域は、３原色のベクトルで定められる３次元空間に限られる。そこで、近年では、再現可能な色域を拡大するために、４以上の原色を用いた表示パネルが登場しつつある。ここで、４以上の原色を用いた表示パネルにおいて問題となるのが、目標とする色を、いかに正確に再現するかである。このため、目標とする色を規定する３刺激値を、ルックアップテーブルを参照して、表示パネルにおける４原色の成分に変換する技術などが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３３８９５０号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記技術では、３刺激値から４原色の成分が１度の計算で正確に求められるとは限らない。また、３刺激値から求められた４原色の成分が、ある特定の表示パネルにとって最適化されていても、個体差や製造ロットに違いによって、別の表示パネルにとっては最適でない場合もあり得る。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的の１つは、４以上の異なる色に対応するサブ画素から構成される表示パネルに対し、より正確に色を再現させるための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明に係る画像表示装置は、１つの画素が、４以上の異なる色に対応するサブ画素から構成されるととともに、各サブ画素を、それぞれの色成分に応じた輝度とさせる表示パネルを有する画像表示装置であって、所定の表色系で規定される色の情報を入力して、前記表示パネルにおける４以上の色成分を出力する処理回路と、前記表示パネルが前記処理回路による４以上の色成分に基づいて表示した色を測定する測色計と、を有し、前記処理回路は、前記情報で規定される色と前記測色計で測定された色との差が予め定められたしきい値以下となるように、前記４以上の色成分を出力することを特徴とする。本発明によれば、表示パネルにおいて色成分に基づいて表示された色を、測色計が実際に測定して、色情報で示される色と測色計で測定された色との差が予め定められたしきい値以下となるように、フィードバックされるので、より正確に色を再現させることが可能となる。
【０００６】
本発明において、前記処理回路は、前記差が前記しきい値を越えていた場合に、前記４以上の色成分を所定値だけシフトさせる動作を、前記差が前記しきい値以下となるまで繰り返す構成としても良い。この構成によれば、再現する色の精度をより高めることが可能となる。
この構成において、前記処理回路は、光源の色情報を取得し、前記色情報で示される色を、取得した光源の色情報を用いて、等色差性の表色系に変換し、前記測色系で測定された色を、前記等色差性の表色系に変換して、前記差を求めれば、光源下における色を再現することが可能となる。
また、上記構成において、前記処理回路は、前記４以上の色成分を、色識別子と対応付けて記憶すれば、以後、この色識別子によって色成分を読み出させば、測色計による測定を省略して色を再現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置の構成を示す斜視図である。
【図２】画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図３】画像表示装置の機能構成を示す図である。
【図４】画像表示装置の通常表示モードにおける機能構成を示す図である。
【図５】画像表示装置の単色表示モードにおける機能構成を示す図である。
【図６】画像表示装置における行列の計算を示すフローチャートである。
【図７】画像表示装置における色再現域を示すｘｙ色度図である。
【図８】３色および４色表示パネルにおける色再現域をＸＹＺ空間で示す図である。
【図９】４色表示パネルの色再現域を分割するためのベクトルを示す図である。
【図１０】色表示パネルにおける色再現域の分割領域を示す図である。
【図１１】色表示パネルにおける色再現域の分割領域を示す図である。
【図１２】画像表示装置のキャリブレーションモードの機能構成を示す図である。
【図１３】画像表示装置のキャリブレーションモードの動作を示す図である。
【図１４】第２実施形態に係る画像表示装置の機能構成を示す図である。
【図１５】第３実施形態に係る画像表示装置の機能構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、第１実施形態に係る画像表示装置の構成を示す斜視図である。この画像表示装置１０は、携帯端末としての機能のほかに、様々な色を正確に表示する色票機能を有する。
この図に示されるように、画像表示装置１０は、本体２２に表示パネル１００を備える。表示パネル１００は、複数の画素を有する透過型の液晶パネルである。表示パネル１００において、各画素は、再現可能な色領域を拡大するために、それぞれＲ（赤）、ＹＧ（黄緑）、ＥＧ（エメラルドグリーン）、Ｂ（青）の４つの色に対応したサブ画素で構成されるとともに、各サブ画像の透過率が色成分に応じて個別に制御される。また、表示パネル１００には、タッチパネル等の入力部１４０が設けられて、タッチ操作等によって各種の入力がなされる。
画像表示装置１０において、天板２４は、本体２２に対して回動自在となっている。この天板２４には、測色計１２０が設けられており、閉じたときに、表示パネル１００において表示された画像の色を測定する。
【０００９】
図２は、画像表示装置１０の構成を示すブロック図である。
この図に示されるように、画像表示装置１０では、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）３０が、バス３１を介して、主記憶部３２、補助記憶部３４、入力部１４０、駆動回路１１０、測色計１２０などの各部を制御したり、各種データを送受信したりする構成となっている。
このうち、主記憶部３２は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory)などの揮発性メモリーであり、ＣＰＵ３０がプログラムの実行などの際に、該プログラムやデータ等を一時的に格納する。補助記憶部３４は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）などのような不揮発性記憶装置であり、オペレーションシステムやアプリケーションプログラムのほか、各種のデータなどを記憶する。
また、駆動回路１１０は、１画素当たり４つの色に対応する色成分を入力して、各サブ画素が色成分に応じた透過率となるように、表示パネル１００における各画素（サブ画素）をそれぞれ駆動するものである。
【００１０】
図３は、画像表示装置１０において、表示パネル１００によって画像（色）を表示する際に構築される機能構成を示すブロック図である。
この図に示されるように、画像表示装置１０では、処理回路４０が、３色成分の画像信号や、色ＩＤ（identifier：識別子）などの情報を入力して、表示パネル１００に対し４色成分の画像信号を出力し、駆動回路１１０が、表示パネル１００における各サブ画素を駆動する一方、測色計１２０が、表示パネル１００に表示された色を測定するという構成となっている。
なお、処理回路４０は、ＣＰＵ３０がプログラムを実行することによって構築される機能ブロックである。また、処理回路４０に供給される画像信号は、処理回路４０よりも上流に位置する機能ブロックで生成される。
【００１１】
画像表示装置１０では、図３に示した機能ブロックが、すべて同時に構築されるのではなく、モードに応じて適宜構築される。ここで、本実施形態に係る画像表示装置１０には、通常表示モード、単色表示モードおよびキャリブレーションモードの３つのモードがあり、入力部１４０への操作等によって、いずれかのモードが指定される。そこで次に、画像表示装置１０における動作についてモードにわけて説明する。
【００１２】
まず、通常表示モードについて説明する。通常表示モードとは、携帯端末として機能する場合のように、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色成分で規定する画像信号を入力して、表示パネル１００に表示させる動作である。
【００１３】
図４は、通常表示モードにおいて処理回路４０で構築される機能ブロックを示す図である。この図において、多原色変換回路４０２は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色成分の画像信号を、表示パネル１００のサブ画素のＲ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧの４色成分の画像信号に変換して、駆動回路１１０に供給する。
これにより、駆動回路１１０は、変換された４色成分の画像信号にしたがって表示パネル１００における各サブ画素を駆動するので、表示パネル１００には、処理回路４０に供給された画像信号に基づいた画像が表示されることになる。
【００１４】
次に、単色表示モードについて説明する。単色表示モードとは、ユーザーに正確な色を表示させる色票機能を実行するモードである。このため、表示パネル１００には、色票としての色のみが表示される。
【００１５】
図５は、単色表示モードにおいて処理回路４０で構築される機能ブロックを示す図である。この図において、入力部１４０には、表示パネル１００で表示させるべき色の識別子報（色ＩＤ）がユーザーの操作によって入力される。記憶部４０６は、上述した補助記憶部３４におけるデータベースであり、色ＩＤと、各種の表色系で示される色と、当該色を表示パネル１００で再現する場合のＲ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧの４色成分と、を予め対応付けて記憶している。
色ＩＤ通知回路４０４は、入力部１４０によって入力された色ＩＤを記憶部４０６に通知し、記憶部４０６は、該色ＩＤに対応する４色成分を読み出して、駆動回路１１０に供給する。
これにより、駆動回路１１０は、記憶部４０６から読み出された４色成分の画像信号にしたがって表示パネル１００における各サブ画素を駆動するので、表示パネル１００には、入力部１４０で入力された色ＩＤに対応する色が表示されることになる。
【００１６】
ここで、説明の便宜上、キャリブレーションモードの前に、再現表示したい色（目標色）を、表示パネルの４色成分に変換するためのアルゴリズムについて説明する。目標色は、例えばＸＹＺ表色系の３刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）で規定されるものとする。
まず、一般的な表示パネル、すなわち１画素がＲ、Ｇ、Ｂの３つのサブ画素から構成される表示パネルでは、加法混色によって、３行３列の正則行列Ｍ３×３と、３色成分の（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と、３刺激値の（Ｘ、Ｙ、Ｚ）との間には、次の式（１）のような線形性が成立する。
【００１７】
【数１】
【００１８】
一方、本実施形態のように、１画素がＲ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧの４色のサブ画素から構成される表示パネル１００では、４色成分の（Ｒ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧ）と、３刺激値の（Ｘ、Ｙ、Ｚ）との間には、３行４列の行列Ｍ３×４を用いると、次の式（２）が成立する。
【００１９】
【数２】
【００２０】
ところで、再現表示したい目標色、すなわち３刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）で規定される色を、一般的な表示パネルで表示させるための３色成分（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、上記式（１）から次の式（３）のように表すことができる。
【００２１】
【数３】
【００２２】
一方、本実施形態のように４色のサブ画素に係る表示パネル１００にあっては、行列Ｍ３×４が正則ではないので、逆行列を有しない。このため、式（２）を変形し、次の式（４）を満たす４行３列の行列Ｍ４×３を求める必要がある。
【００２３】
【数４】
【００２４】
３刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の次数は「３」であるのに対し、（Ｒ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧ）の次数は「４」であるので、行列Ｍ４×３を求めるに際し、次数を下げる必要がある。
【００２５】
この行列Ｍ４×３を求めるための動作を、図６のフローチャートを参照して説明する。
まず、ステップＳａ１において、表示パネル１００にＲ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧの原色を順番に表示させるとともに、表示された原色を測定する。詳細には、天板２４が本体２２に対して閉じた状態となっているときに、駆動回路１１０に、第１に、Ｒ成分を最高値とし、他の色成分のＹＧ、Ｂ、ＥＧを最小値とする画像信号を出力して、Ｒの画像を表示パネル１００に表示させる一方、測色計１２０が、表示されたＲの色の３刺激値（ＸＲ、ＹＲ、ＺＲ）を測定する。同様な動作を、ＹＧ、Ｂ、ＥＧについて実行し、これにより、表示されたＹＧ、Ｂ、ＥＧの３刺激値（ＸＹＧ、ＹＹＧ、ＺＹＧ）、（ＸＢ、ＹＢ、ＺＢ）、（ＸＥＧ、ＹＥＧ、ＺＥＧ）をそれぞれ測定する。
【００２６】
次に、ステップＳａ２において、３刺激値（ＸＲ、ＹＲ、ＺＲ）、（ＸＹＧ、ＹＹＧ、ＺＹＧ）、（ＸＢ、ＹＢ、ＺＢ）、（ＸＥＧ、ＹＥＧ、ＺＥＧ）から、表示パネル１００における色再現域を求める。
ここで、ｘｙ色度図は、図７（ａ）において太線内の領域で示される。表示パネル１００にＲ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧの色を表示させて、各色について測定した３刺激値をｘｙ値に変換して同図においてプロットすると、表示パネル１００において再現可能な色域は、例えば同図において細線で示される四角形内の領域で示される。
【００２７】
図８（ｂ）は、Ｒ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧの４つを用いた表示パネル１００の色再現域を、ＸＹＺ色空間において立体的に表したものである。換言すれば、表示パネル１００の色再現域の３刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）は、Ｒ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧの４つのベクトルで表現することができる。
一般に、Ｐ個の異なる色を用いる場合の色再現域は、Ｐ（Ｐ−１）面体で表される。このため、本実施形態のように４つの色を用いる場合の色再現域は、同図に示されるように１２面体で表される。
なお、１画素がＲ、Ｇ、Ｂの３つのサブ画素から構成される一般的な表示パネルの色再現域は、図８（ａ）に示されるような６面体で表される。
【００２８】
続いて、ステップＳａ３において、（Ｒ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧ）の次数「４」を下げるために、表示パネル１００の色再現域を示す１２面体を、領域１から領域８まで８分割する。 ここで、領域１〜８に分割するときの条件は、それぞれＥＧ＝０、Ｂ＝０、Ｒ＝０、ＹＧ＝０、Ｒ＝ＹＧ、ＹＧ＝ＥＧ、Ｂ＝ＥＧ、Ｒ＝Ｂである。このときの８つ条件と、分割すべき領域を規定するためのベクトル１〜４とを示す表を、図９に示す。
なお、同図において、ベクトル１〜４におけるＲ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧは、最大値「１」に正規化されている。
【００２９】
図１０および図１１は、表示パネル１００の色再現域を示す１２面体を、図９に示した表にしたがって８分割した領域を示す図であり、このうち、図１０は、領域１〜４を示し、図１１は、領域５〜８を示している。
図７（ｂ）は、領域１〜８を、ｘｙ色度図との関係において示す図である。
【００３０】
次に、ステップＳａ４において、分割した領域１〜８の各々について、４行３列の行列Ｎ４×３をそれぞれ次のようにして求める。
まず、図１０および図１１に示した領域１〜８のベクトル１〜４におけるＲ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧをベクトル（Ｒｎ、ＹＧｎ、Ｂｎ、ＥＧｎ）ｔと表し、３刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚをベクトル（Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎ）ｔと表したとき（ｎ＝１、２、３、４）、式（２）より、次の式（５）のように表すことができる。
【００３１】
【数５】
【００３２】
ここで、式（５）における左辺の行列をＭＸＹＺとし、右辺のうち、Ｍ３×４を除く行列をＭＲ−ＹＧ−Ｂ−ＥＧとして、次の式（６）のように表す。
【００３３】
【数６】
【００３４】
ここでの目的は、式（４）で示したように、表示パネル１００におけるＲ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧの値を、指定した３刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）ｔから求めることである。そこで第１に、次の式（７）のように変形する。
【００３５】
【数７】
【００３６】
第２に、式（７）の両辺において右側からそれぞれＭＸＹＺｔを掛けて、次の式（８）とする。
【００３７】
【数８】
【００３８】
式（８）において、ＭＸＹＺ・ＭＸＹＺｔは、３行３列の正則行列であるから、逆行列が存在する。そこで第３に、式（８）の両辺において右側からそれぞれ逆行列（ＭＸＹＺ・ＭＸＹＺｔ）−１を掛けると、次の式（９）が導かれる。
【００３９】
【数９】
【００４０】
したがって、表示パネル１００における（Ｒ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧ）ｔを、指定した３刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）ｔから求めるには、領域１〜８の各々について行列Ｎ４×３をそれぞれ式（９）を用いて求めておくとともに、３刺激値で規定される目標色が、領域１〜８のいずれかに属するかを判定し、判定した領域の行列Ｎ４×３を、式（４）に適用することで算出することができる。
以上が、再現表示したい目標色の３刺激値を、表示パネル１００の４色成分に変換するアルゴリズムの説明である。
しかしながら、このアルゴリズムにしたがって３刺激値を４色成分に変換しても、表示パネル１００の個体差や、経年変化、計算誤差などの様々な理由によって、表示パネル１００に表示される色が、入力された目標色から少なからず乖離してしまう場合があり得る。
そこで次に、このような乖離を防ぐキャリブレーションモードについて説明する。
【００４１】
図１２は、キャリブレーションモードにおいて処理回路４０で構築される機能ブロックを示す図であり、図１３は、キャリブレーションモードの動作を示すフローチャートである。
まず、ステップＳｂ１において、ユーザーは、表示させたい色（目標色）を規定する情報を、例えばＸＹＺ表色系における３刺激値を、入力部１４０に入力する。入力色計算回路４１０は、該情報から目標色のｘｙ色度を計算する。
ここで、目標色を規定する情報としては、デバイスに依存しない絶対的な色空間で定義したもの、例えばＣＩＥ1976（Ｌ*ａ*ｂ*）や、分光エネルギー分布、ｘｙ色度などの表色系で与えたものであれば良い。また、目標色を３刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）で規定すれば、入力色計算回路４１０は、該３刺激値からｘｙ色度を計算すれば良いことになる。
また、入力部１４０では、目標色を規定する情報のほか、該目標色を識別するための色ＩＤや、該目標色を測定した際の光源色の３刺激値、表示パネルで表示させた色で許容される色差などの情報も入力される。
【００４２】
次に、ステップＳｂ２において、入力色計算回路４１０は、計算した目標色のｘｙ色度が図７（ｂ）における領域１〜８のいずれに属するかを判定する。
さらに、ステップＳｂ３において、入力色計算回路４１０は、目標色の３刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）と、目標色のｘｙ色度が属する領域の行列Ｎ４×３とを式（４）に適用し、表示パネル１００の４色成分（Ｒ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧ）を計算する。入力色計算回路４１０は、計算した４色成分を、入力された色ＩＤと対応付けて記憶部４０６に格納する。
【００４３】
ステップＳｂ４において、入力色計算回路４１０は、計算した目標色の色ＩＤ、すなわち入力部１４０によって入力された色ＩＤを、色ＩＤ通知回路４０４に供給し、色ＩＤ通知回路４０４は、色ＩＤに対応する４色成分を記憶部４０６から読み出し、駆動回路１１０に供給する。これにより、表示パネル１００には、該４色成分に基づく色が表示されることになる。
【００４４】
このときに表示パネル１００に表示される色は、上述したように、入力された情報で規定される目標色から乖離している場合があり得る。
そこで次に、ステップＳｂ５において、天板２４を閉じさせるためのメッセージを表示パネル１００に表示させた後、実際に天板２４が閉じられたときに、測色計制御回路４１２が測色計１２０に対し表示パネル１００に表示された色の測定を指示する。これによって、測色計１２０が、表示パネル１００に表示された色を測定して、測定色（測色値）の３刺激値を出力する。
【００４５】
ステップＳｂ６において、色差判定回路４１４は、目標色の３刺激値をＬ*ａ*ｂ*に変換し、同様に、測色計１２０からの三刺激値をＬ*ａ*ｂ*に変換して、両者の色差が、ステップＳｂ１において入力された色差以下であるか否かを判定する。
なお、ＸＹＺ表色系は等色差性を有さず、色差の判定に適していないので、本実施形態では、３刺激値を、等色差性を有するＬ*ａ*ｂ*に変換して、色差の判定に用いている。また、Ｌ*ａ*ｂ*への変換に用いられる白色には、目標色を測定した際の光源色の３刺激値、すなわちステップＳｂ１において入力された値が用いられる。
この判定結果が「Ｙｅｓ」であれば、表示パネル１００に対し目標色を表示させるための４色成分の最適解が、現時点においてステップＳｂ３で計算された４色成分であることを示しているので、処理回路４０は、以降の処理を終了する。
【００４６】
一方、判定結果が「Ｎｏ」であれば、色差を、より小さくするために、ステップＳｂ７において、入力色計算回路４１０は、４色成分を再計算する。詳細には、入力色計算回路４１０は、次の式（１０）に示される計算を実行して、４色成分を（Ｒｎ、ＹＧｎ、Ｂｎ、ＥＧｎ）ｔに変更して、処理手順をステップＳｂ４に戻す。
【００４７】
【数１０】
【００４８】
ここで、式（１０）において、ステップＳｂ７がｎ回実行されたときに、該ｎ回目に出力される（Ｒｎ、ＹＧｎ、Ｂｎ、ＥＧｎ）ｔは、ｎ回のうち、色差が最小となった（Ｒｍｉｎ、ＹＧｍｉｎ、Ｂｍｉｎ、ＥＧｍｉｎ）ｔを、右辺第２項で示される値だけ、それぞれシフトさせたものである。
【００４９】
ここで、ステップＳｂ６における判定結果が当初「Ｎｏ」であっても、ステップＳｂ４〜Ｓｂ７を１回以上繰り返すことによって、やがて色差以下となる。ステップＳｂ６の判定結果が「Ｙｅｓ」になれば、表示パネル１００に表示されている色は、入力された色差以下となった状態である。このため、本実施形態によれば、目標色を極めて正確に再現することが可能となる。
また、ステップＳｂ６の判定結果が「Ｙｅｓ」になった状態において、表示パネル１００に供給されている４色成分は、目標色を識別するための色ＩＤと対応付けられて記憶部４０６に記憶されている。このため、以降、単色表示モードにおいて該色ＩＤを入力するだけで、該目標色を表示パネル１００において再現表示することが可能となる。
【００５０】
次に、第２実施形態に係る画像表示装置について説明する。図１４は、第２実施形態に係る画像表示装置１０において、表示パネル１００に画像を表示する際に構築される機能構成を示すブロック図である。
図１４において、図３に示した第１実施形態と相違する部分は、おもに、第１に、入力色計算回路４１０がＬＵＴ計算回路４２０に置き換わっている点、第２に、ＬＵＴ適用回路４３０が駆動回路１１０の前段に設けられている点、および、第３に、記憶部４０６は、４色成分ではなく、ＬＵＴを出力する点にある。
【００５１】
そこで以下においては、これらの相違点を中心に説明することにする。
まず、第２実施形態において、記憶部４０６では、各種のＬＵＴ（Look Up Table）、例えばカラーマネージメント用のＬＵＴや、白色画像を色ＩＤに関連付けられた色（４色成分）に変換するためのＬＵＴを記憶する。
【００５２】
通常表示モードにおいて、記憶部４０６は、カラーマネージメント用のルックアップテーブルを読み出し、ＬＵＴ適用回路４３０にセットする。多原色変換回路４０２は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色成分の画像信号を、表示パネル１００のサブ画素のＲ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧの４色成分の画像信号に変換する点は、第１実施形態と同様であるが、この４色成分は、ＬＵＴ適用回路４３０にセットされたルックアップテーブルにより再変換されて、駆動回路１１０に供給される。
これにより、表示パネル１００には、処理回路４０に供給された画像信号に基づいた画像であって、カラーマネージメントされた画像が表示されることになる。
【００５３】
単色表示モードにおいて、色ＩＤ通知回路４０４は、入力部１４０に入力された色ＩＤを記憶部４０６に通知し、記憶部４０６は、該色ＩＤに対応するＬＵＴを読み出して、ＬＵＴ適用回路４３０にセットする。一方、単色表示モードにおいて、多原色変換回路４０２は、白色とさせる画像信号を出力する。これにより、ＬＵＴ適用回路４３０は、白色の画像信号を、入力された色ＩＤに関連付けられた４色成分に変換して、駆動回路１１０に供給するので、表示パネル１００には、入力部１４０で入力された色ＩＤに対応する色が表示されることになる。
【００５４】
キャリブレーションモードにおいて、ＬＵＴ計算回路４２０は、入力部１４０に入力された目標色の３刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）と、目標色のｘｙ色度が属する領域の行列Ｎ４×３とを式（４）に適用し、表示パネル１００の４色成分（Ｒ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧ）を計算する点までは、第１実施形態における入力色計算回路４１０と同様である。
ＬＵＴ計算回路４２０は、さらに白色画像を、求めた４色成分に変換するためのＬＵＴを作成して、入力された色ＩＤに対応付けて記憶部４０６に格納するとともに、入力された色ＩＤを、色ＩＤ通知回路４０４に供給する。色ＩＤ通知回路４０４は、色ＩＤに対応付けられたＬＵＴを記憶部４０６から読み出し、ＬＵＴ適用回路４３０にセットする。
一方、キャリブレーションモードにおいても、多原色変換回路４０２は、白色の画像信号を出力する。
これにより、ＬＵＴ適用回路４３０は、白色の画像信号を、セットされたＬＵＴを参照して４色成分に変換して、駆動回路１１０に供給するので、表示パネル１００には、入力部１４０で入力された色ＩＤに対応する色が表示されることになる。以降の動作は、第１実施形態と同様であり、測色計１２０が表示パネル１００に表示された色を測定するとともに、目標色と測定された色との差が、入力された色差よりも小さくなるまで、上記ステップＳｂ４〜Ｓｂ７が繰り返される。
【００５５】
これにより、第２実施形態においても、目標色を極めて正確に再現することが可能となる。目標色と測定された色との差が入力された色差以下となったときのＬＵＴは、目標色を識別するための色ＩＤと対応付けられて記憶部４０６に記憶されている。このため、第２実施形態においても、以降、単色表示モードにおいて、該色ＩＤを入力するだけで、該目標色を表示パネル１００において再現表示することが可能となる。
【００５６】
次に、第３実施形態に係る画像表示装置について説明する。図１５は、第３実施形態に係る画像表示装置１０において、表示パネル１００に画像を表示する際に構築される機能構成を示すブロック図である。
図１５に示した構成では、図３に示した第１実施形態と比較して、目標色の３刺激値や、該目標色を測定した際の光源色の３刺激値を、入力部１４０に入力するのではなく、測色計１２０が、直接測定する構成となっている。
このため、キャリブレーションモードにおいて、色差判定回路４１４における目標色は、目標色６０を測色計１２０によって実際に測定した結果が用いられる。また、色差判定回路４１４において、Ｌ*ａ*ｂ*への変換に用いられる白色には、光源７０を測色計１２０によって実際に測定した結果が用いられる。
【００５７】
第３実施形態によれば、目標色や光源の色を実際に測色計１２０によって測定するので、目標色や光源の情報を知らなくても、表示パネル１００に再現することが可能となる。
また、第３実施形態では、目標色と光源の色との測定時を同一とはせずに、時間差を持たせても良い。例えば、ある特定条件において照明する光源の色情報を記憶させておくとともに、キャリブレーションモードにおける色差の判定に、記憶させた光源の色情報を用いることによって、目標色が該特定条件で照明された場合に、どのように見えるかを模擬することも可能となる。
【００５８】
なお、上述した第１〜第３実施形態では、Ｒ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧの４成分によって色を表現する場合を例にとって説明したが、これ以外の４成分であっても良いし、さらに５以上の成分によって色を表現しても良い。５以上の成分によって色を表現する場合でも、式（２）、式（４）〜式（１０）からの類推によって容易に実現することができるはずである。また、表示パネル１００については、液晶パネルに限られず、１つの画素が４以上のサブ画素から構成されるのであれば、例えば有機エレクトロルミネッセンスパネルや、プラズマディスプレイパネルなど、種々のものが適用可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１０…画像表示装置、３０…ＣＰＵ、４０…処理回路、１００…表示パネル、１１０…駆動回路、１２０…測色計、４１０…入力値計算回路、４１４…色差判定回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、４以上の原色を有する表示パネルに対し、目標とする色を、より正確に再現させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像は、一般的には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色を用いた加法混色によって表現されるが、再現可能な色域は、３原色のベクトルで定められる３次元空間に限られる。そこで、近年では、再現可能な色域を拡大するために、４以上の原色を用いた表示パネルが登場しつつある。ここで、４以上の原色を用いた表示パネルにおいて問題となるのが、目標とする色を、いかに正確に再現するかである。このため、目標とする色を規定する３刺激値を、ルックアップテーブルを参照して、表示パネルにおける４原色の成分に変換する技術などが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３３８９５０号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記技術では、３刺激値から４原色の成分が１度の計算で正確に求められるとは限らない。また、３刺激値から求められた４原色の成分が、ある特定の表示パネルにとって最適化されていても、個体差や製造ロットに違いによって、別の表示パネルにとっては最適でない場合もあり得る。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的の１つは、４以上の異なる色に対応するサブ画素から構成される表示パネルに対し、より正確に色を再現させるための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明に係る画像表示装置は、１つの画素が、４以上の異なる色に対応するサブ画素から構成されるととともに、各サブ画素を、それぞれの色成分に応じた輝度とさせる表示パネルを有する画像表示装置であって、所定の表色系で規定される色の情報を入力して、前記表示パネルにおける４以上の色成分を出力する処理回路と、前記表示パネルが前記処理回路による４以上の色成分に基づいて表示した色を測定する測色計と、を有し、前記処理回路は、前記情報で規定される色と前記測色計で測定された色との差が予め定められたしきい値以下となるように、前記４以上の色成分を出力することを特徴とする。本発明によれば、表示パネルにおいて色成分に基づいて表示された色を、測色計が実際に測定して、色情報で示される色と測色計で測定された色との差が予め定められたしきい値以下となるように、フィードバックされるので、より正確に色を再現させることが可能となる。
【０００６】
本発明において、前記処理回路は、前記差が前記しきい値を越えていた場合に、前記４以上の色成分を所定値だけシフトさせる動作を、前記差が前記しきい値以下となるまで繰り返す構成としても良い。この構成によれば、再現する色の精度をより高めることが可能となる。
この構成において、前記処理回路は、光源の色情報を取得し、前記色情報で示される色を、取得した光源の色情報を用いて、等色差性の表色系に変換し、前記測色系で測定された色を、前記等色差性の表色系に変換して、前記差を求めれば、光源下における色を再現することが可能となる。
また、上記構成において、前記処理回路は、前記４以上の色成分を、色識別子と対応付けて記憶すれば、以後、この色識別子によって色成分を読み出させば、測色計による測定を省略して色を再現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置の構成を示す斜視図である。
【図２】画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図３】画像表示装置の機能構成を示す図である。
【図４】画像表示装置の通常表示モードにおける機能構成を示す図である。
【図５】画像表示装置の単色表示モードにおける機能構成を示す図である。
【図６】画像表示装置における行列の計算を示すフローチャートである。
【図７】画像表示装置における色再現域を示すｘｙ色度図である。
【図８】３色および４色表示パネルにおける色再現域をＸＹＺ空間で示す図である。
【図９】４色表示パネルの色再現域を分割するためのベクトルを示す図である。
【図１０】色表示パネルにおける色再現域の分割領域を示す図である。
【図１１】色表示パネルにおける色再現域の分割領域を示す図である。
【図１２】画像表示装置のキャリブレーションモードの機能構成を示す図である。
【図１３】画像表示装置のキャリブレーションモードの動作を示す図である。
【図１４】第２実施形態に係る画像表示装置の機能構成を示す図である。
【図１５】第３実施形態に係る画像表示装置の機能構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、第１実施形態に係る画像表示装置の構成を示す斜視図である。この画像表示装置１０は、携帯端末としての機能のほかに、様々な色を正確に表示する色票機能を有する。
この図に示されるように、画像表示装置１０は、本体２２に表示パネル１００を備える。表示パネル１００は、複数の画素を有する透過型の液晶パネルである。表示パネル１００において、各画素は、再現可能な色領域を拡大するために、それぞれＲ（赤）、ＹＧ（黄緑）、ＥＧ（エメラルドグリーン）、Ｂ（青）の４つの色に対応したサブ画素で構成されるとともに、各サブ画像の透過率が色成分に応じて個別に制御される。また、表示パネル１００には、タッチパネル等の入力部１４０が設けられて、タッチ操作等によって各種の入力がなされる。
画像表示装置１０において、天板２４は、本体２２に対して回動自在となっている。この天板２４には、測色計１２０が設けられており、閉じたときに、表示パネル１００において表示された画像の色を測定する。
【０００９】
図２は、画像表示装置１０の構成を示すブロック図である。
この図に示されるように、画像表示装置１０では、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）３０が、バス３１を介して、主記憶部３２、補助記憶部３４、入力部１４０、駆動回路１１０、測色計１２０などの各部を制御したり、各種データを送受信したりする構成となっている。
このうち、主記憶部３２は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory)などの揮発性メモリーであり、ＣＰＵ３０がプログラムの実行などの際に、該プログラムやデータ等を一時的に格納する。補助記憶部３４は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）などのような不揮発性記憶装置であり、オペレーションシステムやアプリケーションプログラムのほか、各種のデータなどを記憶する。
また、駆動回路１１０は、１画素当たり４つの色に対応する色成分を入力して、各サブ画素が色成分に応じた透過率となるように、表示パネル１００における各画素（サブ画素）をそれぞれ駆動するものである。
【００１０】
図３は、画像表示装置１０において、表示パネル１００によって画像（色）を表示する際に構築される機能構成を示すブロック図である。
この図に示されるように、画像表示装置１０では、処理回路４０が、３色成分の画像信号や、色ＩＤ（identifier：識別子）などの情報を入力して、表示パネル１００に対し４色成分の画像信号を出力し、駆動回路１１０が、表示パネル１００における各サブ画素を駆動する一方、測色計１２０が、表示パネル１００に表示された色を測定するという構成となっている。
なお、処理回路４０は、ＣＰＵ３０がプログラムを実行することによって構築される機能ブロックである。また、処理回路４０に供給される画像信号は、処理回路４０よりも上流に位置する機能ブロックで生成される。
【００１１】
画像表示装置１０では、図３に示した機能ブロックが、すべて同時に構築されるのではなく、モードに応じて適宜構築される。ここで、本実施形態に係る画像表示装置１０には、通常表示モード、単色表示モードおよびキャリブレーションモードの３つのモードがあり、入力部１４０への操作等によって、いずれかのモードが指定される。そこで次に、画像表示装置１０における動作についてモードにわけて説明する。
【００１２】
まず、通常表示モードについて説明する。通常表示モードとは、携帯端末として機能する場合のように、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色成分で規定する画像信号を入力して、表示パネル１００に表示させる動作である。
【００１３】
図４は、通常表示モードにおいて処理回路４０で構築される機能ブロックを示す図である。この図において、多原色変換回路４０２は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色成分の画像信号を、表示パネル１００のサブ画素のＲ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧの４色成分の画像信号に変換して、駆動回路１１０に供給する。
これにより、駆動回路１１０は、変換された４色成分の画像信号にしたがって表示パネル１００における各サブ画素を駆動するので、表示パネル１００には、処理回路４０に供給された画像信号に基づいた画像が表示されることになる。
【００１４】
次に、単色表示モードについて説明する。単色表示モードとは、ユーザーに正確な色を表示させる色票機能を実行するモードである。このため、表示パネル１００には、色票としての色のみが表示される。
【００１５】
図５は、単色表示モードにおいて処理回路４０で構築される機能ブロックを示す図である。この図において、入力部１４０には、表示パネル１００で表示させるべき色の識別子報（色ＩＤ）がユーザーの操作によって入力される。記憶部４０６は、上述した補助記憶部３４におけるデータベースであり、色ＩＤと、各種の表色系で示される色と、当該色を表示パネル１００で再現する場合のＲ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧの４色成分と、を予め対応付けて記憶している。
色ＩＤ通知回路４０４は、入力部１４０によって入力された色ＩＤを記憶部４０６に通知し、記憶部４０６は、該色ＩＤに対応する４色成分を読み出して、駆動回路１１０に供給する。
これにより、駆動回路１１０は、記憶部４０６から読み出された４色成分の画像信号にしたがって表示パネル１００における各サブ画素を駆動するので、表示パネル１００には、入力部１４０で入力された色ＩＤに対応する色が表示されることになる。
【００１６】
ここで、説明の便宜上、キャリブレーションモードの前に、再現表示したい色（目標色）を、表示パネルの４色成分に変換するためのアルゴリズムについて説明する。目標色は、例えばＸＹＺ表色系の３刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）で規定されるものとする。
まず、一般的な表示パネル、すなわち１画素がＲ、Ｇ、Ｂの３つのサブ画素から構成される表示パネルでは、加法混色によって、３行３列の正則行列Ｍ３×３と、３色成分の（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と、３刺激値の（Ｘ、Ｙ、Ｚ）との間には、次の式（１）のような線形性が成立する。
【００１７】
【数１】
【００１８】
一方、本実施形態のように、１画素がＲ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧの４色のサブ画素から構成される表示パネル１００では、４色成分の（Ｒ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧ）と、３刺激値の（Ｘ、Ｙ、Ｚ）との間には、３行４列の行列Ｍ３×４を用いると、次の式（２）が成立する。
【００１９】
【数２】
【００２０】
ところで、再現表示したい目標色、すなわち３刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）で規定される色を、一般的な表示パネルで表示させるための３色成分（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、上記式（１）から次の式（３）のように表すことができる。
【００２１】
【数３】
【００２２】
一方、本実施形態のように４色のサブ画素に係る表示パネル１００にあっては、行列Ｍ３×４が正則ではないので、逆行列を有しない。このため、式（２）を変形し、次の式（４）を満たす４行３列の行列Ｍ４×３を求める必要がある。
【００２３】
【数４】
【００２４】
３刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の次数は「３」であるのに対し、（Ｒ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧ）の次数は「４」であるので、行列Ｍ４×３を求めるに際し、次数を下げる必要がある。
【００２５】
この行列Ｍ４×３を求めるための動作を、図６のフローチャートを参照して説明する。
まず、ステップＳａ１において、表示パネル１００にＲ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧの原色を順番に表示させるとともに、表示された原色を測定する。詳細には、天板２４が本体２２に対して閉じた状態となっているときに、駆動回路１１０に、第１に、Ｒ成分を最高値とし、他の色成分のＹＧ、Ｂ、ＥＧを最小値とする画像信号を出力して、Ｒの画像を表示パネル１００に表示させる一方、測色計１２０が、表示されたＲの色の３刺激値（ＸＲ、ＹＲ、ＺＲ）を測定する。同様な動作を、ＹＧ、Ｂ、ＥＧについて実行し、これにより、表示されたＹＧ、Ｂ、ＥＧの３刺激値（ＸＹＧ、ＹＹＧ、ＺＹＧ）、（ＸＢ、ＹＢ、ＺＢ）、（ＸＥＧ、ＹＥＧ、ＺＥＧ）をそれぞれ測定する。
【００２６】
次に、ステップＳａ２において、３刺激値（ＸＲ、ＹＲ、ＺＲ）、（ＸＹＧ、ＹＹＧ、ＺＹＧ）、（ＸＢ、ＹＢ、ＺＢ）、（ＸＥＧ、ＹＥＧ、ＺＥＧ）から、表示パネル１００における色再現域を求める。
ここで、ｘｙ色度図は、図７（ａ）において太線内の領域で示される。表示パネル１００にＲ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧの色を表示させて、各色について測定した３刺激値をｘｙ値に変換して同図においてプロットすると、表示パネル１００において再現可能な色域は、例えば同図において細線で示される四角形内の領域で示される。
【００２７】
図８（ｂ）は、Ｒ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧの４つを用いた表示パネル１００の色再現域を、ＸＹＺ色空間において立体的に表したものである。換言すれば、表示パネル１００の色再現域の３刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）は、Ｒ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧの４つのベクトルで表現することができる。
一般に、Ｐ個の異なる色を用いる場合の色再現域は、Ｐ（Ｐ−１）面体で表される。このため、本実施形態のように４つの色を用いる場合の色再現域は、同図に示されるように１２面体で表される。
なお、１画素がＲ、Ｇ、Ｂの３つのサブ画素から構成される一般的な表示パネルの色再現域は、図８（ａ）に示されるような６面体で表される。
【００２８】
続いて、ステップＳａ３において、（Ｒ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧ）の次数「４」を下げるために、表示パネル１００の色再現域を示す１２面体を、領域１から領域８まで８分割する。 ここで、領域１〜８に分割するときの条件は、それぞれＥＧ＝０、Ｂ＝０、Ｒ＝０、ＹＧ＝０、Ｒ＝ＹＧ、ＹＧ＝ＥＧ、Ｂ＝ＥＧ、Ｒ＝Ｂである。このときの８つ条件と、分割すべき領域を規定するためのベクトル１〜４とを示す表を、図９に示す。
なお、同図において、ベクトル１〜４におけるＲ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧは、最大値「１」に正規化されている。
【００２９】
図１０および図１１は、表示パネル１００の色再現域を示す１２面体を、図９に示した表にしたがって８分割した領域を示す図であり、このうち、図１０は、領域１〜４を示し、図１１は、領域５〜８を示している。
図７（ｂ）は、領域１〜８を、ｘｙ色度図との関係において示す図である。
【００３０】
次に、ステップＳａ４において、分割した領域１〜８の各々について、４行３列の行列Ｎ４×３をそれぞれ次のようにして求める。
まず、図１０および図１１に示した領域１〜８のベクトル１〜４におけるＲ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧをベクトル（Ｒｎ、ＹＧｎ、Ｂｎ、ＥＧｎ）ｔと表し、３刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚをベクトル（Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎ）ｔと表したとき（ｎ＝１、２、３、４）、式（２）より、次の式（５）のように表すことができる。
【００３１】
【数５】
【００３２】
ここで、式（５）における左辺の行列をＭＸＹＺとし、右辺のうち、Ｍ３×４を除く行列をＭＲ−ＹＧ−Ｂ−ＥＧとして、次の式（６）のように表す。
【００３３】
【数６】
【００３４】
ここでの目的は、式（４）で示したように、表示パネル１００におけるＲ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧの値を、指定した３刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）ｔから求めることである。そこで第１に、次の式（７）のように変形する。
【００３５】
【数７】
【００３６】
第２に、式（７）の両辺において右側からそれぞれＭＸＹＺｔを掛けて、次の式（８）とする。
【００３７】
【数８】
【００３８】
式（８）において、ＭＸＹＺ・ＭＸＹＺｔは、３行３列の正則行列であるから、逆行列が存在する。そこで第３に、式（８）の両辺において右側からそれぞれ逆行列（ＭＸＹＺ・ＭＸＹＺｔ）−１を掛けると、次の式（９）が導かれる。
【００３９】
【数９】
【００４０】
したがって、表示パネル１００における（Ｒ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧ）ｔを、指定した３刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）ｔから求めるには、領域１〜８の各々について行列Ｎ４×３をそれぞれ式（９）を用いて求めておくとともに、３刺激値で規定される目標色が、領域１〜８のいずれかに属するかを判定し、判定した領域の行列Ｎ４×３を、式（４）に適用することで算出することができる。
以上が、再現表示したい目標色の３刺激値を、表示パネル１００の４色成分に変換するアルゴリズムの説明である。
しかしながら、このアルゴリズムにしたがって３刺激値を４色成分に変換しても、表示パネル１００の個体差や、経年変化、計算誤差などの様々な理由によって、表示パネル１００に表示される色が、入力された目標色から少なからず乖離してしまう場合があり得る。
そこで次に、このような乖離を防ぐキャリブレーションモードについて説明する。
【００４１】
図１２は、キャリブレーションモードにおいて処理回路４０で構築される機能ブロックを示す図であり、図１３は、キャリブレーションモードの動作を示すフローチャートである。
まず、ステップＳｂ１において、ユーザーは、表示させたい色（目標色）を規定する情報を、例えばＸＹＺ表色系における３刺激値を、入力部１４０に入力する。入力色計算回路４１０は、該情報から目標色のｘｙ色度を計算する。
ここで、目標色を規定する情報としては、デバイスに依存しない絶対的な色空間で定義したもの、例えばＣＩＥ1976（Ｌ*ａ*ｂ*）や、分光エネルギー分布、ｘｙ色度などの表色系で与えたものであれば良い。また、目標色を３刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）で規定すれば、入力色計算回路４１０は、該３刺激値からｘｙ色度を計算すれば良いことになる。
また、入力部１４０では、目標色を規定する情報のほか、該目標色を識別するための色ＩＤや、該目標色を測定した際の光源色の３刺激値、表示パネルで表示させた色で許容される色差などの情報も入力される。
【００４２】
次に、ステップＳｂ２において、入力色計算回路４１０は、計算した目標色のｘｙ色度が図７（ｂ）における領域１〜８のいずれに属するかを判定する。
さらに、ステップＳｂ３において、入力色計算回路４１０は、目標色の３刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）と、目標色のｘｙ色度が属する領域の行列Ｎ４×３とを式（４）に適用し、表示パネル１００の４色成分（Ｒ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧ）を計算する。入力色計算回路４１０は、計算した４色成分を、入力された色ＩＤと対応付けて記憶部４０６に格納する。
【００４３】
ステップＳｂ４において、入力色計算回路４１０は、計算した目標色の色ＩＤ、すなわち入力部１４０によって入力された色ＩＤを、色ＩＤ通知回路４０４に供給し、色ＩＤ通知回路４０４は、色ＩＤに対応する４色成分を記憶部４０６から読み出し、駆動回路１１０に供給する。これにより、表示パネル１００には、該４色成分に基づく色が表示されることになる。
【００４４】
このときに表示パネル１００に表示される色は、上述したように、入力された情報で規定される目標色から乖離している場合があり得る。
そこで次に、ステップＳｂ５において、天板２４を閉じさせるためのメッセージを表示パネル１００に表示させた後、実際に天板２４が閉じられたときに、測色計制御回路４１２が測色計１２０に対し表示パネル１００に表示された色の測定を指示する。これによって、測色計１２０が、表示パネル１００に表示された色を測定して、測定色（測色値）の３刺激値を出力する。
【００４５】
ステップＳｂ６において、色差判定回路４１４は、目標色の３刺激値をＬ*ａ*ｂ*に変換し、同様に、測色計１２０からの三刺激値をＬ*ａ*ｂ*に変換して、両者の色差が、ステップＳｂ１において入力された色差以下であるか否かを判定する。
なお、ＸＹＺ表色系は等色差性を有さず、色差の判定に適していないので、本実施形態では、３刺激値を、等色差性を有するＬ*ａ*ｂ*に変換して、色差の判定に用いている。また、Ｌ*ａ*ｂ*への変換に用いられる白色には、目標色を測定した際の光源色の３刺激値、すなわちステップＳｂ１において入力された値が用いられる。
この判定結果が「Ｙｅｓ」であれば、表示パネル１００に対し目標色を表示させるための４色成分の最適解が、現時点においてステップＳｂ３で計算された４色成分であることを示しているので、処理回路４０は、以降の処理を終了する。
【００４６】
一方、判定結果が「Ｎｏ」であれば、色差を、より小さくするために、ステップＳｂ７において、入力色計算回路４１０は、４色成分を再計算する。詳細には、入力色計算回路４１０は、次の式（１０）に示される計算を実行して、４色成分を（Ｒｎ、ＹＧｎ、Ｂｎ、ＥＧｎ）ｔに変更して、処理手順をステップＳｂ４に戻す。
【００４７】
【数１０】
【００４８】
ここで、式（１０）において、ステップＳｂ７がｎ回実行されたときに、該ｎ回目に出力される（Ｒｎ、ＹＧｎ、Ｂｎ、ＥＧｎ）ｔは、ｎ回のうち、色差が最小となった（Ｒｍｉｎ、ＹＧｍｉｎ、Ｂｍｉｎ、ＥＧｍｉｎ）ｔを、右辺第２項で示される値だけ、それぞれシフトさせたものである。
【００４９】
ここで、ステップＳｂ６における判定結果が当初「Ｎｏ」であっても、ステップＳｂ４〜Ｓｂ７を１回以上繰り返すことによって、やがて色差以下となる。ステップＳｂ６の判定結果が「Ｙｅｓ」になれば、表示パネル１００に表示されている色は、入力された色差以下となった状態である。このため、本実施形態によれば、目標色を極めて正確に再現することが可能となる。
また、ステップＳｂ６の判定結果が「Ｙｅｓ」になった状態において、表示パネル１００に供給されている４色成分は、目標色を識別するための色ＩＤと対応付けられて記憶部４０６に記憶されている。このため、以降、単色表示モードにおいて該色ＩＤを入力するだけで、該目標色を表示パネル１００において再現表示することが可能となる。
【００５０】
次に、第２実施形態に係る画像表示装置について説明する。図１４は、第２実施形態に係る画像表示装置１０において、表示パネル１００に画像を表示する際に構築される機能構成を示すブロック図である。
図１４において、図３に示した第１実施形態と相違する部分は、おもに、第１に、入力色計算回路４１０がＬＵＴ計算回路４２０に置き換わっている点、第２に、ＬＵＴ適用回路４３０が駆動回路１１０の前段に設けられている点、および、第３に、記憶部４０６は、４色成分ではなく、ＬＵＴを出力する点にある。
【００５１】
そこで以下においては、これらの相違点を中心に説明することにする。
まず、第２実施形態において、記憶部４０６では、各種のＬＵＴ（Look Up Table）、例えばカラーマネージメント用のＬＵＴや、白色画像を色ＩＤに関連付けられた色（４色成分）に変換するためのＬＵＴを記憶する。
【００５２】
通常表示モードにおいて、記憶部４０６は、カラーマネージメント用のルックアップテーブルを読み出し、ＬＵＴ適用回路４３０にセットする。多原色変換回路４０２は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色成分の画像信号を、表示パネル１００のサブ画素のＲ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧの４色成分の画像信号に変換する点は、第１実施形態と同様であるが、この４色成分は、ＬＵＴ適用回路４３０にセットされたルックアップテーブルにより再変換されて、駆動回路１１０に供給される。
これにより、表示パネル１００には、処理回路４０に供給された画像信号に基づいた画像であって、カラーマネージメントされた画像が表示されることになる。
【００５３】
単色表示モードにおいて、色ＩＤ通知回路４０４は、入力部１４０に入力された色ＩＤを記憶部４０６に通知し、記憶部４０６は、該色ＩＤに対応するＬＵＴを読み出して、ＬＵＴ適用回路４３０にセットする。一方、単色表示モードにおいて、多原色変換回路４０２は、白色とさせる画像信号を出力する。これにより、ＬＵＴ適用回路４３０は、白色の画像信号を、入力された色ＩＤに関連付けられた４色成分に変換して、駆動回路１１０に供給するので、表示パネル１００には、入力部１４０で入力された色ＩＤに対応する色が表示されることになる。
【００５４】
キャリブレーションモードにおいて、ＬＵＴ計算回路４２０は、入力部１４０に入力された目標色の３刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）と、目標色のｘｙ色度が属する領域の行列Ｎ４×３とを式（４）に適用し、表示パネル１００の４色成分（Ｒ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧ）を計算する点までは、第１実施形態における入力色計算回路４１０と同様である。
ＬＵＴ計算回路４２０は、さらに白色画像を、求めた４色成分に変換するためのＬＵＴを作成して、入力された色ＩＤに対応付けて記憶部４０６に格納するとともに、入力された色ＩＤを、色ＩＤ通知回路４０４に供給する。色ＩＤ通知回路４０４は、色ＩＤに対応付けられたＬＵＴを記憶部４０６から読み出し、ＬＵＴ適用回路４３０にセットする。
一方、キャリブレーションモードにおいても、多原色変換回路４０２は、白色の画像信号を出力する。
これにより、ＬＵＴ適用回路４３０は、白色の画像信号を、セットされたＬＵＴを参照して４色成分に変換して、駆動回路１１０に供給するので、表示パネル１００には、入力部１４０で入力された色ＩＤに対応する色が表示されることになる。以降の動作は、第１実施形態と同様であり、測色計１２０が表示パネル１００に表示された色を測定するとともに、目標色と測定された色との差が、入力された色差よりも小さくなるまで、上記ステップＳｂ４〜Ｓｂ７が繰り返される。
【００５５】
これにより、第２実施形態においても、目標色を極めて正確に再現することが可能となる。目標色と測定された色との差が入力された色差以下となったときのＬＵＴは、目標色を識別するための色ＩＤと対応付けられて記憶部４０６に記憶されている。このため、第２実施形態においても、以降、単色表示モードにおいて、該色ＩＤを入力するだけで、該目標色を表示パネル１００において再現表示することが可能となる。
【００５６】
次に、第３実施形態に係る画像表示装置について説明する。図１５は、第３実施形態に係る画像表示装置１０において、表示パネル１００に画像を表示する際に構築される機能構成を示すブロック図である。
図１５に示した構成では、図３に示した第１実施形態と比較して、目標色の３刺激値や、該目標色を測定した際の光源色の３刺激値を、入力部１４０に入力するのではなく、測色計１２０が、直接測定する構成となっている。
このため、キャリブレーションモードにおいて、色差判定回路４１４における目標色は、目標色６０を測色計１２０によって実際に測定した結果が用いられる。また、色差判定回路４１４において、Ｌ*ａ*ｂ*への変換に用いられる白色には、光源７０を測色計１２０によって実際に測定した結果が用いられる。
【００５７】
第３実施形態によれば、目標色や光源の色を実際に測色計１２０によって測定するので、目標色や光源の情報を知らなくても、表示パネル１００に再現することが可能となる。
また、第３実施形態では、目標色と光源の色との測定時を同一とはせずに、時間差を持たせても良い。例えば、ある特定条件において照明する光源の色情報を記憶させておくとともに、キャリブレーションモードにおける色差の判定に、記憶させた光源の色情報を用いることによって、目標色が該特定条件で照明された場合に、どのように見えるかを模擬することも可能となる。
【００５８】
なお、上述した第１〜第３実施形態では、Ｒ、ＹＧ、Ｂ、ＥＧの４成分によって色を表現する場合を例にとって説明したが、これ以外の４成分であっても良いし、さらに５以上の成分によって色を表現しても良い。５以上の成分によって色を表現する場合でも、式（２）、式（４）〜式（１０）からの類推によって容易に実現することができるはずである。また、表示パネル１００については、液晶パネルに限られず、１つの画素が４以上のサブ画素から構成されるのであれば、例えば有機エレクトロルミネッセンスパネルや、プラズマディスプレイパネルなど、種々のものが適用可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１０…画像表示装置、３０…ＣＰＵ、４０…処理回路、１００…表示パネル、１１０…駆動回路、１２０…測色計、４１０…入力値計算回路、４１４…色差判定回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの画素が、４以上の異なる色に対応するサブ画素から構成されるととともに、各サブ画素を、それぞれの色成分に応じた輝度とさせる表示パネルを有する画像表示装置であって、
所定の表色系で規定される色の情報を入力して、前記表示パネルにおける４以上の色成分を出力する処理回路と、
前記表示パネルが前記処理回路による４以上の色成分に基づいて表示した色を測定する測色計と、
を有し、
前記処理回路は、前記情報で規定される色と前記測色計で測定された色との差が予め定められたしきい値以下となるように、前記４以上の色成分を出力する
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記処理回路は、
前記差が前記しきい値を越えていた場合に、前記４以上の色成分を所定値だけシフトさせる動作を、前記差が前記しきい値以下となるまで繰り返す
ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記処理回路は、光源の色情報を取得し、
前記色情報で示される色を、取得した光源の色情報を用いて、等色差性の表色系に変換し、
前記測色系で測定された色を、前記等色差性の表色系に変換して、
前記差を求める
ことを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記処理回路は、
前記４以上の色成分を、色識別子と対応付けて記憶する
ことを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項１】
１つの画素が、４以上の異なる色に対応するサブ画素から構成されるととともに、各サブ画素を、それぞれの色成分に応じた輝度とさせる表示パネルを有する画像表示装置であって、
所定の表色系で規定される色の情報を入力して、前記表示パネルにおける４以上の色成分を出力する処理回路と、
前記表示パネルが前記処理回路による４以上の色成分に基づいて表示した色を測定する測色計と、
を有し、
前記処理回路は、前記情報で規定される色と前記測色計で測定された色との差が予め定められたしきい値以下となるように、前記４以上の色成分を出力する
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記処理回路は、
前記差が前記しきい値を越えていた場合に、前記４以上の色成分を所定値だけシフトさせる動作を、前記差が前記しきい値以下となるまで繰り返す
ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記処理回路は、光源の色情報を取得し、
前記色情報で示される色を、取得した光源の色情報を用いて、等色差性の表色系に変換し、
前記測色系で測定された色を、前記等色差性の表色系に変換して、
前記差を求める
ことを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記処理回路は、
前記４以上の色成分を、色識別子と対応付けて記憶する
ことを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−２１７５１６（Ｐ２０１０−２１７５１６Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６４２４７（Ｐ２００９−６４２４７）
【出願日】平成２１年３月１７日（２００９．３．１７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１７日（２００９．３．１７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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