JP4330596B2 - デジタルガンマ補正回路およびデジタルガンマ補正方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガンマ補正に関し、さらに詳しくは、液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）やプラズマ表示パネル（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）などの表示装置などに使用されるデジタルガンマ補正回路およびデジタルガンマ補正方法に関する。

近年、携帯電話やデジタルカメラなどの電子機器には、高精細かつ高画質な画像を表示する表示装置（例えば、液晶表示装置）が設けられることが多い。このような表示装置には、より自然な画像を表示するために、入力されたデジタル画像データに対してガンマ補正を行うデジタルガンマ補正回路が不可欠となっている。また、スキャナやプリンタなどのデジタル画像処理を行う電子機器においても、より自然な画像を出力するために、デジタルガンマ補正回路が不可欠となっている。

デジタルガンマ補正回路については、従来から、ルックアップテーブル（Lookup Table：以下、ＬＵＴと略称する）を用いてガンマ補正を行う方式と、領域分割と演算処理によってガンマ補正を行う方式とが知られている。

ＬＵＴ方式のデジタルガンマ補正回路には、ＲＯＭなどで構成され、入力データの値に対応づけて出力データの値（補正データ）を記憶したＬＵＴが設けられる。例えば、液晶表示装置に使用されるデジタルガンマ補正回路には、入力データの値に対応づけて、液晶パネルのガンマ特性を補償する補正データを記憶したＬＵＴが設けられる。ＬＵＴ方式のデジタルガンマ補正回路は、入力データの値に対応した補正データをＬＵＴから読み出すことにより、入力データに対するガンマ補正を行う。

一方、領域分割方式のデジタルガンマ補正回路では、入力データが取り得る値の範囲が複数の領域に分割され、各領域について直線で表されるガンマ補正特性が定められる。領域分割方式のデジタルガンマ補正回路は、入力データの値を含む領域のガンマ補正特性に従い、演算処理によって入力データに対するガンマ補正を行う。

ＬＵＴ方式のデジタルガンマ補正回路に関し、特許文献１には、ＲＯＭで構成されたＬＵＴから補正データを読み出すときに、映像信号にオフセット値を加算した結果をアドレスとして供給することが開示されている。また、領域分割方式のデジタルガンマ補正回路に関し、特許文献２には、ガンマ特性曲線を複数の領域に分割し、分割後のガンマ特性曲線を領域の境界で連接する直線で近似し、近似直線に基づきガンマ補正を行うことが開示されている。さらに、領域分割方式のデジタルガンマ補正回路に関し、特許文献３には、ガンマ補正折れ線の入力データ方向の折れ点位置を固定し、この固定位置により分割された複数の領域ごとに傾きデータを指定可能とし、ガンマ補正を行う前に出力データ方向の折れ点位置を演算で求めることが開示されている。
特開平８−５１５５７号公報 特開平１１−３２２３７号公報 特開平１１−１２０３４４号公報

しかしながら、ＬＵＴ方式のデジタルガンマ補正回路では、ＬＵＴは入力データのすべての値に対応した補正データを記憶している必要がある。このため、ＬＵＴ方式のデジタルガンマ補正回路には、入力データのビット数が増加するに従い、記憶すべき補正データの数が膨大になるという問題がある。

また、領域分割方式のデジタルガンマ補正回路では、様々なガンマ特性を有する装置に対応するためには、折れ点の座標を与えるなどして、装置のガンマ特性に応じて好適な位置に領域の境界を設定する必要がある。これに加えて、理想に近い滑らかなガンマ補正特性を得るためには、領域の数を増やす必要がある。このため、領域分割方式のデジタルガンマ補正回路には、滑らかなガンマ補正特性を得ようとすると、予め設定すべきデータの数が多くなるという問題がある。

それ故に、本発明は、少数のデータを予め設定するだけで、滑らかな補正特性が得られるデジタルガンマ補正回路およびデジタルガンマ補正方法を提供することを目的とする。

第１の発明は、補正特性を設定可能に構成されたデジタルガンマ補正回路であって、
補正特性を定めるデータとして、基本折れ線を特定するデータと、前記基本折れ線上の各折れ点の周囲に設けられた曲線近似範囲を特定するデータとを記憶する補正特性記憶部と、
前記補正特性記憶部に記憶されたデータに基づき、入力データが前記曲線近似範囲内にあるか否かを判定する範囲判定部と、
前記入力データと前記補正特性記憶部に記憶されたデータとに基づき、補正特性を定める補助直線の係数を算出する補助直線係数算出部と、
前記範囲判定部で範囲外と判定されたときには前記入力データに対して前記基本折れ線に基づく補正を行い、前記範囲判定部で範囲内と判定されたときには前記入力データに対して前記補助直線に基づく補正を行う補正実行部とを備え、
前記補助直線係数算出部は、前記入力データを含む曲線近似範囲について、前記基本折れ線のうち当該曲線近似範囲に含まれる２本の線分を、前記入力データが当該曲線近似範囲を分割する比率で分割する２個の分割点を求め、前記２個の分割点を通る補助直線の係数を算出することを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、
前記補正特性記憶部は、前記基本折れ線を特定するデータとして前記折れ点の座標を記憶し、
前記補正特性記憶部に記憶された折れ点の座標に基づき、前記基本折れ線の係数を算出する基本折れ線係数算出部をさらに備える。

第３の発明は、第１の発明において、
前記補正特性記憶部は、前記基本折れ線を特定するデータとして、前記折れ点の座標および前記基本折れ線の係数を記憶することを特徴とする。

第４の発明は、第１の発明において、
前記補正特性記憶部は、前記曲線近似範囲を特定するデータとして、前記曲線近似範囲のうち前記折れ点よりも下側部分の幅と、前記折れ点よりも上側部分の幅とを記憶することを特徴とする。

第５の発明は、第４の発明において、
前記下側部分に含まれる前記基本折れ線の長さと前記上側部分に含まれる前記基本折れ線の長さとが等しくなるように、前記下側部分と前記上側部分の幅を算出する範囲算出部をさらに備え、
前記補正特性記憶部は、前記範囲算出部で算出された２つの幅を記憶することを特徴とする。

第６の発明は、第１の発明において、
前記補正実行部は、
前記範囲判定部で範囲外と判定されたときには前記基本折れ線の係数を選択し、前記範囲判定部で範囲内と判定されたときには前記補助直線の係数を選択する係数選択部と、
前記係数選択部で選択された係数を有する１次式に前記入力データを代入したときの値を算出する１次式演算部とを含む。

第７の発明は、第１の発明において、
前記補正実行部は、
前記基本折れ線の係数を有する１次式に前記入力データを代入したときの値を算出する第１の１次式演算部と、
前記補助直線の係数を有する１次式に前記入力データを代入したときの値を算出する第２の１次式演算部と、
前記範囲判定部で範囲外と判定されたときには前記第１の１次式演算部で算出された値を選択し、前記範囲判定部で範囲内と判定されたときには前記第２の１次式演算部で算出された値を選択する演算結果選択部とを含む。

第８の発明は、第１の発明において、
前記補助直線係数算出部は、前記範囲判定部で範囲内と判定されたときに限り動作することを特徴とする。

第９の発明は、補正特性を設定可能に構成されたデジタルガンマ補正方法であって、
補正特性を定めるデータとして、基本折れ線を特定するデータと、前記基本折れ線上の各折れ点の周囲に設けられた曲線近似範囲を特定するデータとを記憶する補正特性記憶ステップと、
前記補正特性記憶ステップで記憶されたデータに基づき、入力データが前記曲線近似範囲内にあるか否かを判定する範囲判定ステップと、
前記入力データと前記補正特性記憶ステップで記憶されたデータとに基づき、補正特性を定める補助直線の係数を算出する補助直線係数算出ステップと、
前記範囲判定ステップで範囲外と判定されたときには前記入力データに対して前記基本折れ線に基づく補正を行い、前記範囲判定ステップで範囲内と判定されたときには前記入力データに対して前記補助直線に基づく補正を行う補正実行ステップとを備え、
前記補助直線係数算出ステップは、前記入力データを含む曲線近似範囲について、前記基本折れ線のうち当該曲線近似範囲に含まれる２本の線分を、前記入力データが当該曲線近似範囲を分割する比率で分割する２個の分割点を求め、前記２個の分割点を通る補助直線の係数を算出することを特徴とする。

第１０の発明は、基本折れ線と、前記基本折れ線上の各折れ点の周囲に設けられた曲線近似範囲とに基づき、ガンマ補正特性を決定する方法であって、
入力データを含む曲線近似範囲を選択する範囲選択ステップと、
前記入力データが前記範囲選択ステップで選択された曲線近似範囲を分割する比率を算出する比率算出ステップと、
前記基本折れ線のうち前記範囲選択ステップで選択された曲線近似範囲に含まれる２本の線分を、前記比率算出ステップで算出された比率で分割する２個の分割点を算出する分割点算出ステップと、
前記入力データに適用されるガンマ補正演算を決定すべく、前記２個の分割点を通る補助直線の係数を算出する係数算出ステップとを備える。

上記第１または第９の発明によれば、補正特性を定めるデータとして、基本折れ線を特定するデータと曲線近似範囲を特定するデータとが記憶され、入力データが曲線近似範囲内にあるときには、入力データの変化に応じて連続的に変化する係数を有する補助直線に基づくガンマ補正が行われる。したがって、基本折れ線を特定するデータと曲線近似範囲を特定するデータとを予め設定するだけで、曲線近似範囲では曲線状に変化する滑らかなガンマ補正特性を得ることができる。

上記第２の発明によれば、折れ点の座標に基づき基本折れ線の係数が算出されるので、少数のデータで基本折れ線を特定し、曲線近似範囲では曲線状に変化する滑らかなガンマ補正特性を得ることができる。

上記第３の発明によれば、基本折れ線を特定するデータとして基本折れ線の係数を記憶することにより、入力データが曲線近似範囲外にあるときの演算を簡素化し、回路量を削減することができる。

上記第４の発明によれば、曲線近似範囲を特定するデータとして曲線近似範囲の下側部分の幅と上側部分の幅を設定することにより、曲線近似範囲では曲線状に変化する滑らかなガンマ補正特性を得ることができる。

上記第５の発明によれば、曲線近似範囲の下側部分と上側部分に含まれる基本折れ線の長さが等しくなるように下側部分の幅と上側部分の幅とが決定されるので、曲線近似範囲を特定するデータとして１つのデータ（例えば、基本折れ線方向の幅）を設定するだけで、曲線近似範囲では曲線状に変化し、かつ、折れ点で対称となるガンマ補正特性を得ることができる。

上記第６の発明によれば、係数を選択し、選択した係数を用いて１次式の値を算出することにより、基本折れ線に基づく補正と補助直線に基づく補正とを切り替えて行う補正実行部を構成することができる。

上記第７の発明によれば、２とおりの方法で１次式の値を算出し、いずれかの値を選択することにより、基本折れ線に基づく補正と補助直線に基づく補正を切り替えて行う補正実行部を構成することができる。

上記第８の発明によれば、不要な演算処理を抑制することにより、回路の消費電力を低減することができる。

上記第１０の発明によれば、基本折れ線と曲線近似範囲とに基づき、曲線近似範囲では曲線状に変化する滑らかなガンマ補正特性を得ることができる。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るデジタルガンマ補正回路の構成を示すブロック図である。図１に示すデジタルガンマ補正回路１０は、補正特性記憶部１１、基本折れ線係数算出部１２、補助直線係数算出部１３、範囲判定部１４、係数選択部１５、および、１次式演算部１６を備えている。デジタルガンマ補正回路１０は、入力データＸに対して所定のガンマ補正を行い、補正結果を出力データＹとして出力する。デジタルガンマ補正回路１０のガンマ補正特性は、外部から与えられるデータ（以下、補正特性パラメータという）によって決定される。

デジタルガンマ補正回路１０に与えられる補正特性パラメータには、ガンマ補正特性の基本構造を定める折れ線（以下、基本折れ線という）を特定するデータと、基本折れ線上の各折れ点の周囲に設けられた範囲（以下、曲線近似範囲という）を特定するデータとが含まれる。デジタルガンマ補正回路１０は、入力データＸが曲線近似範囲外にある場合には、基本折れ線に基づくガンマ補正を行い、入力データＸが曲線近似範囲内にある場合には、入力データＸおよび補正特性パラメータに基づきガンマ補正特性を定める補助直線（詳細は後述）を求め、求めた補助直線に基づくガンマ補正を行う。

補正特性記憶部１１は、デジタルガンマ補正回路１０の外部から与えられた補正特性パラメータを記憶する。デジタルガンマ補正回路１０では、ガンマ補正特性の基本構造を定めるために、１個の折れ点を有する基本折れ線（図２を参照）が用いられる。補正特性パラメータには、基本折れ線を特定するデータとして折れ点Ｐの座標（Ｘｐ，Ｙｐ）が含まれ、曲線近似範囲を特定するデータとして曲線近似範囲の折れ点Ｐよりも下側部分の幅Ｗａと上側部分の幅Ｗｂとが含まれている。補正特性記憶部１１に記憶された補正特性パラメータは、必要に応じて、デジタルガンマ補正回路１０の各構成要素に供給される。具体的には、折れ点Ｐの座標（Ｘｐ，Ｙｐ）は基本折れ線係数算出部１２、補助直線係数算出部１３および範囲判定部１４に供給され、曲線近似範囲幅Ｗａ、Ｗｂは補助直線係数算出部１３および範囲判定部１４に供給される。

基本折れ線係数算出部１２は、折れ点Ｐの座標（Ｘｐ，Ｙｐ）に基づき、折れ点Ｐを含む基本折れ線の係数Ｃ１、Ｃ２を算出する。基本折れ線の係数Ｃ１とは、基本折れ線を定める２本の直線のうちの一方の傾きと切片であり、基本折れ線の係数Ｃ２とは、上記２本の直線のうちの他方の傾きと切片である。補助直線係数算出部１３は、入力データＸ、曲線近似範囲幅Ｗａ、Ｗｂおよび折れ点Ｐの座標（Ｘｐ，Ｙｐ）に基づき、補助直線の係数Ｃ０を算出する。補助直線の係数Ｃ０とは、補助直線の傾きと切片である。

範囲判定部１４は、入力データＸ、曲線近似範囲幅Ｗａ、Ｗｂおよび折れ点Ｐの座標（Ｘｐ，Ｙｐ）に基づき、入力データＸが曲線近似範囲内にあるか否かを判定し、判定結果Ｄを出力する。なお、範囲判定部１４では、折れ点ＰのＹ座標Ｙｐは参照されない。

係数選択部１５は、範囲判定部１４で範囲外と判定されたときには、基本折れ線の係数Ｃ１またはＣ２を選択し、範囲判定部１４で範囲内と判定されたときには、補助直線の係数Ｃ０を選択する。１次式演算部１６は、係数選択部１５で選択された係数を有する１次式に入力データＸを代入したときの値を算出する。１次式演算部１６で算出された値は、出力データＹとしてデジタルガンマ補正回路１０の外部に出力される。このように係数選択部１５および１次式演算部１６は、範囲判定部１４で範囲外と判定されたときには、入力データＸに対して基本折れ線に基づく補正を行い、範囲判定部１４で範囲内と判定されたときには、入力データＸに対して補助直線に基づく補正を行う補正実行部として機能する。

図２は、デジタルガンマ補正回路１０で用いられる基本折れ線および曲線近似範囲を示す図である。図２において、横軸（Ｘ軸）は入力データＸを表し、縦軸（Ｙ軸）は出力データＹを表す。図２に示す基本折れ線は、１個の折れ点Ｐ（Ｘｐ，Ｙｐ）を有している。また、折れ点Ｐの周囲にはＸ軸方向の幅がＷａ、Ｗｂとなる曲線近似範囲が設けられている。このようにデジタルガンマ補正回路１０では、（Ｘｐ−Ｗａ）から（Ｘｐ＋Ｗｂ）までが曲線近似範囲となる。以下、入力データＸと出力データＹは、０から１０２３までの値をとるものとする。

デジタルガンマ補正回路１０では、入力データＸが曲線近似範囲内にある場合には、基本折れ線上に設けられた２個の分割点を通る補助直線に基づくガンマ補正が行われる。これら２個の分割点は、基本折れ線のうち曲線近似範囲に含まれる２本の線分を、入力データＸが曲線近似範囲を分割する比率で分割する点である。

例えば、図２に示すように、入力データＸが（Ｘｐ−Ｗａ）以上（Ｘｐ＋Ｗｂ）以下の値Ｘ０である場合、入力データＸが曲線近似範囲を分割する比率は｛Ｘ０−（Ｘｐ−Ｗａ）｝：｛（Ｘｐ＋Ｗｂ）−Ｘ０｝となる。基本折れ線と曲線近似範囲の境界との交点をＡ、Ｂとしたとき、基本折れ線のうち曲線近似範囲には２本の線分ＡＰ、ＰＢが含まれる。線分ＡＰを上記比率で分割する点が分割点Ｑとなり、線分ＰＢを上記比率で分割する点が分割点Ｒとなる。値Ｘ０を有する入力データＸについてガンマ補正を行うときには、分割点Ｐ、Ｑを通る直線が、ガンマ補正特性を定める補助直線として使用される。なお、図２では、ｘ１：ｘ２＝ｑ１：ｑ２＝ｒ１：ｒ２が成立する。

以下、図２を参照して、デジタルガンマ補正回路１０の動作をより詳細に説明する。補正特性記憶部１１は、基本折れ線を特定するデータとして折れ点Ｐの座標（Ｘｐ，Ｙｐ）を記憶し、曲線近似範囲を特定するデータとして曲線近似範囲幅Ｗａ、Ｗｂを記憶する。

範囲判定部１４は、入力データＸと、補正特性記憶部１１に記憶された曲線近似範囲幅Ｗａ、Ｗｂおよび折れ点Ｐの座標（Ｘｐ，Ｙｐ）とに基づき、入力データＸが曲線近似範囲内にあるか否かを判定する。範囲判定部１４は、入力データＸが曲線近似範囲内にあるとき（すなわち、Ｘｐ−Ｗａ≦Ｘ≦Ｘｐ＋Ｗｂのとき）には判定結果Ｄを０とする。また、範囲判定部１４は、入力データＸが曲線近似範囲よりも小さい側にあるとき（すなわち、Ｘ＜Ｘｐ−Ｗａのとき）には判定結果Ｄを１とし、入力データＸが曲線近似範囲よりも大きい側にあるとき（すなわち、Ｘ＞Ｘｐ＋Ｗｂのとき）には判定結果Ｄを２とする。

基本折れ線係数算出部１２は、原点Ｏと折れ点Ｐを通る直線の係数Ｃ１（傾きと切片）と、折れ点Ｐと点Ｐ’（１０２３，１０２３）を通る直線の係数Ｃ２（傾きと切片）とを算出する。これら２本の直線は、順に式（１）および（２）で与えられる。基本折れ線の係数Ｃ１、Ｃ２は、これら２式から容易に得られる。
Ｙ＝Ｙｐ／Ｘｐ×Ｘ …（１）
Ｙ＝（１０２３−Ｙｐ）／（１０２３−Ｘｐ）×（Ｘ−Ｘｐ）＋Ｙｐ …（２）

補助直線係数算出部１３は、図３に示すように、比率算出部１３１、分割点算出部１３２、および、係数算出部１３３を含んでいる。比率算出部１３１は、入力データＸ（値をＸ０とする）と、補正特性記憶部１１に記憶された曲線近似範囲幅Ｗａ、Ｗｂおよび折れ点Ｐの座標（Ｘｐ，Ｙｐ）に基づき、入力データＸが曲線近似範囲を分割する比率（ｘ１：ｘ２）を算出する。この比率は、式（３）で与えられる。
ｘ１：ｘ２＝｛Ｘ０−（Ｘｐ−Ｗａ）｝：｛（Ｘｐ＋Ｗｂ）−Ｘ０｝ …（３）

分割点算出部１３２は、補正特性記憶部１１に記憶された曲線近似範囲幅Ｗａ、Ｗｂおよび折れ点Ｐの座標（Ｘｐ，Ｙｐ）と、比率算出部１３１で算出された比率とに基づき、線分ＡＰを比率（ｘ１：ｘ２）で分割する分割点Ｑの座標（Ｘｑ，Ｙｑ）と、線分ＰＢを比率（ｘ１：ｘ２）で分割する分割点Ｒの座標（Ｘｒ，Ｙｒ）とを算出する。より詳細には、分割点Ｑが線分ＡＰを分割する比率と、分割点ＱのＸ座標Ｘｑが曲線近似範囲幅Ｗａを分割する比率とが等しく、分割点Ｒが線分ＰＢを分割する比率と、分割点ＲのＸ座標Ｘｒが曲線近似範囲幅Ｗｂを分割する比率とが等しいことを考慮すると、式（４）が得られる。式（４）を解くことにより、分割点ＱのＸ座標Ｘｑは式（５）で、分割点ＲのＸ座標Ｘｒは式（６）で与えられる。また、分割点ＱのＹ座標Ｙｑは式（１）および（５）より式（７）で与えられ、分割点ＲのＹ座標Ｙｒは式（２）および（６）より式（８）で与えられる。
｛Ｘ０−（Ｘｐ−Ｗａ）｝：｛（Ｘｐ＋Ｗｂ）−Ｘ０｝
＝｛Ｘｑ−（Ｘｐ−Ｗａ）｝：（Ｘｐ−Ｘｑ）
＝（Ｘｒ−Ｘｐ）：｛（Ｘｐ＋Ｗｂ）−Ｘｒ｝ …（４）
Ｘｑ＝｛Ｗａ×Ｘ０＋Ｗｂ×（Ｘｐ−Ｗａ）｝／（Ｗａ＋Ｗｂ） …（５）
Ｘｒ＝｛Ｗｂ×Ｘ０＋Ｗａ×（Ｘｐ＋Ｗｂ）｝／（Ｗａ＋Ｗｂ） …（６）
Ｙｑ＝Ｙｐ／Ｘｐ×Ｘｑ …（７）
Ｙｒ＝（１０２３−Ｙｐ）／（１０２３−Ｘｐ）×（Ｘｒ−Ｘｐ）＋Ｙｐ …（８）

係数算出部１３３は、分割点算出部１３２で算出された分割点Ｑの座標（Ｘｑ，Ｙｑ）および分割点Ｒの座標（Ｘｒ，Ｙｒ）に基づき、分割点Ｑ、Ｒを通る補助直線の係数Ｃ０（傾きと切片）を算出する。分割点Ｑ、Ｒを通る補助直線は式（９）で与えられる。式（９）に含まれるＸｑ、Ｘｒ、Ｙｑ、Ｙｒは式（５）〜（８）により与えられるので、補助直線の係数Ｃ０は式（９）から容易に得られる。
Ｙ＝（Ｙｒ−Ｙｑ）／（Ｘｒ−Ｘｑ）×（Ｘ−Ｘｑ）＋Ｙｑ …（９）

係数選択部１５は、判定結果Ｄが０のときには、式（９）から得られる補助直線の係数Ｃ０を選択し、判定結果Ｄが１のときには、式（１）から得られる基本折れ線の係数Ｃ１を選択し、判定結果Ｄが２のときには、式（２）から得られる基本折れ線の係数Ｃ２を選択する。１次式演算部１６は、係数選択部１５で選択された係数を有する１次式に入力データＸを代入したときの値を算出し、求めた値を出力データＹとして出力する。判定結果Ｄが０のときの出力データＹは、図２に示す点ＺのＹ座標Ｙ０となる。

このようにデジタルガンマ補正回路１０は、入力データＸが曲線近似範囲外にあるときには、式（１）および（２）に示す基本折れ線に基づくガンマ補正を行い、入力データＸが曲線近似範囲内にあるときには、式（９）に示す補助直線に基づくガンマ補正を行う。

入力データＸが曲線近似範囲内で連続的に変化したとき、分割点Ｑ、Ｒはそれぞれ線分ＡＰ、ＰＢ上を連続的に移動し、補助直線の係数Ｃ０は連続的に変化する。このため、デジタルガンマ補正回路１０のガンマ補正特性は、曲線近似範囲では２点Ａ、Ｂを結ぶ曲線となる。領域分割方式の従来のデジタルガンマ補正回路では、滑らかなガンマ補正特性を得るためには、領域の数を増やして、多数のデータを予め設定する必要がある。これに対して、デジタルガンマ補正回路１０では、折れ点Ｐの座標（Ｘｐ，Ｙｐ）と曲線近似範囲幅Ｗａ、Ｗｂを予め設定するだけで、曲線近似範囲では曲線状に変化する滑らかなガンマ補正特性を得ることができる。

以上に示すように本実施形態に係るデジタルガンマ補正回路１０は、補正特性を定めるデータとして、基本折れ線を特定するデータと曲線近似範囲を特定するデータとを記憶し、入力データが曲線近似範囲内にあるときには、入力データの変化に応じて連続的に変化する係数を有する補助直線に基づくガンマ補正を行う。したがって、基本折れ線を特定するデータと曲線近似範囲を特定するデータとを予め設定するだけで、曲線近似範囲では曲線状に変化する滑らかなガンマ補正特性を得ることができる。

特に、デジタルガンマ補正回路１０は、折れ点Ｐの座標（Ｘｐ，Ｙｐ）に基づき基本折れ線の係数Ｃ０を算出する基本折れ線係数算出部１２を備えているので、少数のデータで基本折れ線を特定し、曲線近似範囲では曲線状に変化する滑らかなガンマ補正特性を得ることができる。

（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係るデジタルガンマ補正回路の構成を示すブロック図である。図４に示すデジタルガンマ補正回路２０は、補正特性記憶部２１、基本折れ線係数算出部２２、補助直線係数算出部２３、範囲判定部２４、係数選択部２５、および、１次式演算部２６を備えている。デジタルガンマ補正回路２０は、第１の実施形態に係るデジタルガンマ補正回路１０（図１）と同じ構造を有し、同じ方式でガンマ補正を行う。そこで以下では、第１の実施形態との相違点を説明し、第１の実施形態との共通点については説明を省略する。

図５は、デジタルガンマ補正回路２０で用いられる基本折れ線および曲線近似範囲を示す図である。図５に示す基本折れ線は、２個の折れ点Ｐ１（Ｘｐ１，Ｙｐ１）およびＰ２（Ｘｐ２，Ｙｐ２）を有している。また、折れ点Ｐ１の周囲にはＸ軸方向の幅がＷａ１、Ｗｂ１となる第１の曲線近似範囲が設けられ、折れ点Ｐ２の周囲にはＸ軸方向の幅がＷａ２、Ｗｂ２となる第２の曲線近似範囲が設けられている。このようにデジタルガンマ補正回路２０では、（Ｘｐ１−Ｗａ１）から（Ｘｐ１＋Ｗｂ１）までと、（Ｘｐ２−Ｗａ２）から（Ｘｐ２＋Ｗｂ２）までとが曲線近似範囲となる。

デジタルガンマ補正回路２０では、第１の実施形態と同様に、入力データＸが曲線近似範囲内にある場合には、基本折れ線上に設けられた２個の分割点を通る補助直線に基づくガンマ補正が行われる。入力データＸを含む曲線近似範囲をＳとしたとき、これら２個の分割点は、基本折れ線のうち曲線近似範囲Ｓに含まれる２本の線分を、入力データＸが曲線近似範囲Ｓを分割する比率で分割する点である。

例えば、図５に示すように、入力データＸが（Ｘｐ１−Ｗａ１）以上（Ｘｐ１＋Ｗｂ１）以下の値Ｘ１である場合、入力データＸが第１の曲線近似範囲を分割する比率は｛Ｘ１−（Ｘｐ１−Ｗａ１）｝：｛（Ｘｐ１＋Ｗｂ１）−Ｘ１｝となる。基本折れ線と第１の曲線近似範囲の境界との交点をＡ１、Ｂ１としたとき、基本折れ線のうち第１の曲線近似範囲には２本の線分Ａ１Ｐ１、Ｐ１Ｂ１が含まれる。線分Ａ１Ｐ１を上記比率で分割する点が分割点Ｑ１、線分Ｐ１Ｂ１を上記比率で分割する点が分割点Ｒ１となる。値Ｘ１を有する入力データＸについてガンマ補正を行うときには、分割点Ｐ１、Ｑ１を通る直線が補助直線として使用される。

入力データＸが（Ｘｐ２−Ｗａ２）以上（Ｘｐ２＋Ｗｂ２）以下の値Ｘ２である場合も、これと同様である。すなわち、基本折れ線と第２の曲線近似範囲の境界との交点をＡ２、Ｂ２としたとき、線分Ａ２Ｐ２を比率｛Ｘ２−（Ｘｐ２−Ｗａ２）｝：｛（Ｘｐ２＋Ｗｂ２）−Ｘ２｝で分割する点が分割点Ｑ２、線分Ｐ２Ｂ２を同じ比率で分割する点が分割点Ｒ２となる。値Ｘ２を有する入力データＸについてガンマ補正を行うときには、分割点Ｐ２、Ｑ２を通る直線が補助直線として使用される。なお、図５では、ｘ１：ｘ２＝ｑ１：ｑ２＝ｒ１：ｒ２と、ｘ３：ｘ４＝ｑ３：ｑ４＝ｒ３：ｒ４とが成立する。

以下、図５を参照して、デジタルガンマ補正回路２０の動作をより詳細に説明する。補正特性記憶部２１は、基本折れ線を特定するデータとして折れ点Ｐ１の座標（Ｘｐ１，Ｙｐ１）および折れ点Ｐ２の座標（Ｘｐ２，Ｙｐ２）を記憶し、曲線近似範囲を特定するデータとして曲線近似範囲幅Ｗａ１、Ｗｂ１、Ｗａ２、Ｗｂ２を記憶する。

範囲判定部２４は、入力データＸと、補正特性記憶部２１に記憶された４つの曲線近似範囲幅および２個の折れ点の座標に基づき、入力データＸが曲線近似範囲内にあるか否かを判定する。範囲判定部２４は、入力データＸが第１または第２の曲線近似範囲内にあるとき（すなわち、Ｘｐ１−Ｗａ１≦Ｘ≦Ｘｐ１＋Ｗｂ１またはＸｐ２−Ｗａ２≦Ｘ≦Ｘｐ２＋Ｗｂ２のとき）には判定結果Ｄを０とする。また、範囲判定部２４は、入力データＸが第１の曲線近似範囲よりも小さい側にあるとき（すなわち、Ｘ＜Ｘｐ１−Ｗａ１のとき）には判定結果Ｄを１とし、入力データＸが２つの曲線近似範囲の間にあるとき（すなわち、Ｘｐ１＋Ｗｂ１＜Ｘ＜Ｘｐ２−Ｗａ２のとき）には判定結果Ｄを２とし、入力データＸが第２の曲線近似範囲よりも大きい側にあるとき（すなわち、Ｘ＞Ｘｐ２＋Ｗｂ２のとき）には判定結果Ｄを３とする。

基本折れ線係数算出部２２は、原点Ｏと折れ点Ｐ１を通る直線の係数Ｃ１（傾きと切片）と、折れ点Ｐ１と折れ点Ｐ２を通る直線の係数Ｃ２（傾きと切片）と、折れ点Ｐ２と点Ｐ’（１０２３，１０２３）を通る直線の係数Ｃ３（傾きと切片）とを算出する。これら３本の直線は、順に式（１１）、式（１２）および式（２２）で与えられる。基本折れ線の係数Ｃ１〜Ｃ３は、これら３式から容易に得られる。
Ｙ＝Ｙｐ１／Ｘｐ１×Ｘ …（１１）
Ｙ＝（Ｙｐ２−Ｙｐ１）／（Ｘｐ２−Ｘｐ１）×（Ｘ−Ｘｐ１）＋Ｙｐ１
…（１２）
Ｙ＝（１０２３−Ｙｐ２）／（１０２３−Ｘｐ２）×（Ｘ−Ｘｐ２）＋Ｙｐ２
…（２２）

補助直線係数算出部２３は、第１の実施形態に係る補助直線係数算出部１３（図３）と同様に、比率算出部、分割点算出部、および、係数算出部を含んでいる。これら３つの構成要素は、以下に示すように、入力データＸが第１の曲線近似範囲内にある場合と、入力データＸが第２の曲線近似範囲内にある場合とで異なる動作を行う。

入力データＸが第１の曲線近似範囲内にある場合、比率算出部は、入力データＸ（値をＸ１とする）と、補正特性記憶部２１に記憶された曲線近似範囲幅Ｗａ１、Ｗｂ１および折れ点Ｐ１の座標（Ｘｐ１，Ｙｐ１）に基づき、入力データＸ１が第１の曲線近似範囲を分割する比率（ｘ１：ｘ２）を算出する。この比率は、式（１３）で与えられる。
ｘ１：ｘ２＝｛Ｘ１−（Ｘｐ１−Ｗａ１）｝：｛（Ｘｐ１＋Ｗｂ１）−Ｘ１｝
…（１３）

分割点算出部は、補正特性記憶部２１に記憶された曲線近似範囲幅Ｗａ１、Ｗｂ１および折れ点Ｐ１の座標（Ｘｐ１，Ｙｐ１）と、比率算出部で算出された比率とに基づき、線分Ａ１Ｐ１を比率（ｘ１：ｘ２）で分割する分割点Ｑ１の座標（Ｘｑ１，Ｙｑ１）と、線分Ｐ１Ｂ１を比率（ｘ１：ｘ２）で分割する分割点Ｒ１の座標（Ｘｒ１，Ｙｒ１）とを算出する。より詳細には、第１の実施形態と同様に、式（１４）を解くことにより、分割点Ｑ１のＸ座標Ｘｑ１は式（１５）で、分割点Ｒ１のＸ座標Ｘｒ１は式（１６）で与えられる。また、分割点Ｑ１のＹ座標Ｙｑ１は式（１７）で、分割点Ｒ１のＹ座標Ｙｒ１は式（１８）で与えられる。
｛Ｘ１−（Ｘｐ１−Ｗａ１）｝：｛（Ｘｐ１＋Ｗｂ１）−Ｘ１｝
＝｛Ｘｑ１−（Ｘｐ１−Ｗａ１）｝：（Ｘｐ１−Ｘｑ１）
＝（Ｘｒ１−Ｘｐ１）：｛（Ｘｐ１＋Ｗｂ１）−Ｘｒ１｝ …（１４）
Ｘｑ１＝｛Ｗａ１×Ｘ１＋Ｗｂ１×（Ｘｐ１−Ｗａ１）｝／（Ｗａ１＋Ｗｂ１）
…（１５）
Ｘｒ１＝｛Ｗｂ１×Ｘ１＋Ｗａ１×（Ｘｐ１＋Ｗｂ１）｝／（Ｗａ１＋Ｗｂ１）
…（１６）
Ｙｑ１＝Ｙｐ１／Ｘｐ１×Ｘｑ１ …（１７）
Ｙｒ１＝（Ｙｐ２−Ｙｐ１）／（Ｘｐ２−Ｘｐ１）×（Ｘｒ１−Ｘｐ１）＋Ｙｐ１
…（１８）

係数算出部は、分割点算出部で算出された分割点Ｑ１の座標（Ｘｑ１，Ｙｑ１）および分割点Ｒ１の座標（Ｘｒ１，Ｙｒ１）に基づき、分割点Ｑ１、Ｒ１を通る補助直線の係数Ｃ０（傾きと切片）を算出する。分割点Ｑ１、Ｒ１を通る補助直線は式（１９）で与えられる。式（１９）に含まれるＸｑ１、Ｘｒ１、Ｙｑ１、Ｙｒ１は式（１５）〜（１８）により与えられるので、補助直線の係数Ｃ０は式（１９）から容易に得られる。
Ｙ＝（Ｙｒ１−Ｙｑ１）／（Ｘｒ１−Ｘｑ１）×（Ｘ−Ｘｑ１）＋Ｙｑ１
…（１９）

これに対して、入力データＸが第２の曲線近似範囲内にある場合、比率算出部は、入力データＸ（値をＸ２とする）と、補正特性記憶部２１に記憶された曲線近似範囲幅Ｗａ２、Ｗｂ２および折れ点Ｐ２の座標（Ｘｐ２，Ｙｐ２）に基づき、入力データＸ２が第２の曲線近似範囲を分割する比率（ｘ３：ｘ４）を算出する。この比率は、式（２３）で与えられる。
ｘ３：ｘ４＝｛Ｘ２−（Ｘｐ２−Ｗａ２）｝：｛（Ｘｐ２＋Ｗｂ２）−Ｘ２｝
…（２３）

分割点算出部は、補正特性記憶部２１に記憶された曲線近似範囲幅Ｗａ２、Ｗｂ２および折れ点Ｐ２の座標（Ｘｐ２，Ｙｐ２）と、比率算出部で算出された比率とに基づき、線分Ａ２Ｐ２を比率（ｘ３：ｘ４）で分割する分割点Ｑ２の座標（Ｘｑ２，Ｙｑ２）と、線分Ｐ２Ｂ２を比率（ｘ３：ｘ４）で分割する分割点Ｒ２の座標（Ｘｒ２，Ｙｒ２）とを算出する。より詳細には、第１の実施形態と同様に、式（２４）を解くことにより、分割点Ｑ２のＸ座標Ｘｑ２は式（２５）で、分割点Ｒ２のＸ座標Ｘｒ２は式（２６）で与えられる。また、分割点Ｑ２のＹ座標Ｙｑ２は式（２７）で、分割点Ｒ２のＹ座標Ｙｒ２は式（２８）で与えられる。
｛Ｘ２−（Ｘｐ２−Ｗａ２）｝：｛（Ｘｐ２＋Ｗｂ２）−Ｘ２｝
＝｛Ｘｑ２−（Ｘｐ２−Ｗａ２）｝：（Ｘｐ２−Ｘｑ２）
＝（Ｘｒ２−Ｘｐ２）：｛（Ｘｐ２＋Ｗｂ２）−Ｘｒ２｝ …（２４）
Ｘｑ２＝｛Ｗａ２×Ｘ２＋Ｗｂ２×（Ｘｐ２−Ｗａ２）｝／（Ｗａ２＋Ｗｂ２）
…（２５）
Ｘｒ２＝｛Ｗｂ２×Ｘ２＋Ｗａ２×（Ｘｐ２＋Ｗｂ２）｝／（Ｗａ２＋Ｗｂ２）
…（２６）
Ｙｑ２＝（Ｙｐ２−Ｙｐ１）／（Ｘｐ２−Ｘｐ１）×（Ｘｑ２−Ｘｐ１）＋Ｙｐ１
…（２７）
Ｙｒ２＝（１０２３−Ｙｐ２）／（１０２３−Ｘｐ２）×（Ｘｒ２−Ｘｐ２）
＋Ｙｐ２ …（２８）

係数算出部は、分割点算出部で算出された分割点Ｑ２の座標（Ｘｑ２，Ｙｑ２）および分割点Ｒ２の座標（Ｘｒ２，Ｙｒ２）に基づき、分割点Ｑ２、Ｒ２を通る補助直線の係数Ｃ０（傾きと切片）を算出する。分割点Ｑ２、Ｒ２を通る補助直線は式（２９）で与えられる。式（２９）に含まれるＸｑ２、Ｘｒ２、Ｙｑ２、Ｙｒ２は式（２５）〜（２８）により与えられるので、補助直線の係数Ｃ０は式（２９）から容易に得られる。
Ｙ＝（Ｙｒ２−Ｙｑ２）／（Ｘｒ２−Ｘｑ２）×（Ｘ−Ｘｑ２）＋Ｙｑ２
…（２９）

係数選択部２５は、判定結果Ｄが０のときには、式（１９）または式（２９）から得られる補助直線の係数Ｃ０を選択し、判定結果Ｄが１のときには、式（１１）から得られる基本折れ線の係数Ｃ１を選択し、判定結果Ｄが２のときには、式（１２）から得られる基本折れ線の係数Ｃ２を選択し、判定結果Ｄが３のときには、式（２２）から得られる基本折れ線の係数Ｃ３を選択する。１次式演算部２６は、係数選択部２５で選択された係数を有する１次式に入力データＸを代入したときの値を算出し、求めた値を出力データＹとして出力する。判定結果Ｄが０のときの出力データＹは、図５に示す点Ｚ１のＹ座標Ｙ１または点Ｚ２のＹ座標Ｙ２となる。

このようにデジタルガンマ補正回路２０は、入力データＸが曲線近似範囲外にあるときには、式（１１）、（１２）および（２２）に示す基本折れ線に基づくガンマ補正を行い、入力データＸが曲線近似範囲内にあるときには、式（１９）または（２９）に示す補助直線に基づくガンマ補正を行う。

第１の実施形態と同様に、入力データＸが第１の曲線近似範囲内で連続的に変化したとき、分割点Ｑ１、Ｒ１はそれぞれ線分Ａ１Ｐ１、Ｐ１Ｂ１上を連続的に移動し、補助直線の係数Ｃ０は連続的に変化する。入力データＸが第２の曲線近似範囲内で連続的に変化したときも、これと同様である。デジタルガンマ補正回路２０では、折れ点Ｐ１の座標（Ｘｐ１，Ｙｐ１）と折れ点Ｐ２の座標（Ｘｐ２，Ｙｐ２）と曲線近似範囲幅Ｗａ１、Ｗｂ１、Ｗａ２、Ｗｂ２を予め設定するだけで、第１および第２の曲線近似範囲では曲線状に変化する滑らかなガンマ補正特性を得ることができる。

以上に示すように、本実施形態に係るデジタルガンマ補正回路２０によれば、第１の実施形態に係るデジタルガンマ補正回路１０と同様に、基本折れ線を特定するデータと曲線近似範囲を特定するデータとを予め設定するだけで、曲線近似範囲では曲線状に変化する滑らかなガンマ補正特性を得ることができる。

なお、以上の説明では、基本折れ線は２個の折れ点を有することとしたが、基本折れ線上の折れ点の数が３個以上であっても、デジタルガンマ補正回路２０と同じ構造を有し、同じ方式でガンマ補正を行うデジタルガンマ補正回路を構成することができる。この場合、折れ点の数は、デジタルガンマ補正回路を設ける装置（例えば、液晶表示装置）のガンマ特性に基づき決定される。装置が何度も折れ曲がるガンマ特性を有する場合には、基本折れ線上の折れ点の数を増やせばよい。

第１の実施形態に係るデジタルガンマ補正回路１０については、以下に示す各種の変形例を構成することができる。第１変形例に係るデジタルガンマ補正回路３０（図６を参照）では、基本折れ線係数算出部３２は、入力データＸが曲線近似範囲よりも小さい側にあるか否かを判定し、その判定結果に従い、基本折れ線の係数Ｃ１およびＣ２のいずれかを係数Ｃとして出力する。範囲判定部３４は、入力データＸが曲線近似範囲内にあるときには判定結果Ｄを０とし、入力データＸが曲線近似範囲外にあるときには判定結果Ｄを１とする。係数選択部３５は、判定結果Ｄが１のときには基本折れ線の係数Ｃを選択し、判定結果Ｄが０のときには補助直線の係数Ｃ０を選択する。このように、基本折れ線係数算出部３２が基本折れ線の係数を選択してもよい。

第２変形例に係るデジタルガンマ補正回路４０（図７を参照）では、１次式演算部４７は、基本折れ線係数算出部３２で算出された係数Ｃを有する１次式に入力データＸを代入したときの値を算出する。１次式演算部４８は、補助直線係数算出部１３で算出された係数Ｃ０を有する１次式に入力データＸを代入したときの値を算出する。演算結果選択部４９は、範囲判定部３４で範囲外と判定されたときには１次式演算部４７で算出された値を選択し、範囲判定部３４で範囲内と判定されたときには１次式演算部４８で算出された値を選択する。このように補正実行部は、２とおりの方法で１次式の値を算出し、いずれかの値を選択することにより、基本折れ線に基づく補正と補助直線に基づく補正とを切り替えて行ってもよい。

第３変形例に係るデジタルガンマ補正回路５０（図８を参照）は、基本折れ線係数算出部を備えていない。その代わりに補正特性記憶部５１が、基本折れ線を特定するデータとして、デジタルガンマ補正回路５０の外部から与えられた折れ点Ｐの座標（Ｘｐ，Ｙｐ）と基本折れ線の係数Ｃ１、Ｃ２を記憶する。補正特性記憶部５１に記憶された基本折れ線の係数Ｃ１、Ｃ２は、係数選択部１５に供給される。このように基本折れ線を特定するデータとして基本折れ線の係数Ｃ１、Ｃ２を記憶することにより、入力データＸが曲線近似範囲外にあるときの演算を簡素化し、回路量を削減することができる。

第４変形例に係るデジタルガンマ補正回路６０（図９を参照）は、範囲算出部６１をさらに備えている。範囲算出部６１には、デジタルガンマ補正回路６０の外部から、曲線近似範囲の基本折れ線方向の幅Ｗが与えられる。図２に示す例では、曲線近似範囲幅Ｗは線分ＡＰ、ＰＢの長さを規定する。

範囲算出部６１は、曲線近似範囲の下側部分に含まれる基本折れ線の長さと上側部分に含まれる基本折れ線の長さとが等しくなるように、曲線近似範囲のＸ軸方向の幅Ｗａ、Ｗｂを算出する。具体的には、範囲算出部６１は、式（３１）および（３２）に従い、与えられた幅Ｗに基づき曲線近似範囲のＸ軸方向の幅Ｗａ、Ｗｂを算出する。なお、以下の２式において、ｍ、Ｍは基本折れ線を定める２本の直線の傾きである。
Ｗａ＝Ｗ／（１＋ｍ²）^1/2 …（３１）
Ｗｂ＝Ｗ／（１＋Ｍ²）^1/2 …（３２）

補正特性記憶部１１は、範囲算出部６１で算出された曲線近似範囲のＸ軸方向の幅Ｗａ、Ｗｂを記憶する。これにより、曲線近似範囲を特定するデータとして基本折れ線方向の幅を設定するだけで、曲線近似範囲では曲線状に変化し、かつ、折れ点で対称となるガンマ補正特性を得ることができる。

第５変形例に係るデジタルガンマ補正回路（図示せず）では、補助直線係数算出部は、範囲判定部で範囲内と判定されたときに限り動作する。また、基本折れ線係数算出部は、範囲判定部で範囲外と判定されたときに限り動作してもよい。このように不要な演算処理を抑制することにより、回路の消費電力を低減することができる。

また、第２の実施形態に係るデジタルガンマ補正回路２０については、上記第１〜第５変形例に加えて、以下に示す第６変形例を構成することができる。第６変形例に係るデジタルガンマ補正回路（図示せず）では、補正特性記憶部は、各折れ点の周囲に設けられた曲線近似範囲幅について同じ値を記憶する。例えば、図５に示す例では、補正特性記憶部２１は、曲線近似範囲幅Ｗａ１、Ｗａ２について同じ値を記憶し、曲線近似範囲幅Ｗｂ１、Ｗｂ２について同じ値を記憶する。これにより、より少数のデータを用いて曲線近似範囲を特定し、補正特性を設定する処理を簡素化することができる。第６変形例は、曲線近似範囲内でのガンマ補正特性がほぼ等しい場合に効果的である。

また、基本折れ線や曲線近似範囲を特定するために、これまでに述べた以外のデータを使用することもできる。例えば、基本折れ線を特定するデータとして、直前の折れ点の座標との差（直前の折れ点からの相対位置）を使用してもよく、曲線近似範囲を特定するデータとして、曲線近似範囲の境界のＸ座標（図２では（Ｘｐ−Ｗａ）と（Ｘｐ＋Ｗｂ））を使用してもよい。

本発明の第１の実施形態に係るデジタルガンマ補正回路の構成を示すブロック図である。 図１に示すデジタルガンマ補正回路で用いられる基本折れ線および曲線近似範囲を示す図である 図１に示すデジタルガンマ補正回路に含まれる補助直線係数算出部の詳細な構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係るデジタルガンマ補正回路の構成を示すブロック図である。 図４に示すデジタルガンマ補正回路で用いられる基本折れ線および曲線近似範囲を示す図である。 本発明の第１の実施形態の第１変形例に係るデジタルガンマ補正回路の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の第２変形例に係るデジタルガンマ補正回路の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の第３変形例に係るデジタルガンマ補正回路の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の第４変形例に係るデジタルガンマ補正回路の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０、２０、３０、４０、５０、６０…デジタルガンマ補正回路
１１、２１、４１、５１…補正特性記憶部
１２、２２、３２…基本折れ線係数算出部
１３、２３…補助直線係数算出部
１４、２４、３４…範囲判定部
１５、２５、３５…係数選択部
１６、２６、４７、４８…１次式演算部
４９…演算結果選択部
６１…範囲算出部
１３１…比率算出部
１３２…分割点算出部
１３３…係数算出部
Ｘ…入力データ
Ｗａ、Ｗｂ、Ｗａ１、Ｗｂ１、Ｗａ２、Ｗｂ２、Ｗ…曲線近似範囲幅
Ｘｐ、Ｙｐ、Ｘｐ１、Ｙｐ１、Ｘｐ２、Ｙｐ２…折れ点の座標
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ…基本折れ線の係数
Ｃ０…補助直線の係数
Ｄ…判定結果
Ｙ…出力データ

Claims (10)

1. 補正特性を設定可能に構成されたデジタルガンマ補正回路であって、
   補正特性を定めるデータとして、基本折れ線を特定するデータと、前記基本折れ線上の各折れ点の周囲に設けられた曲線近似範囲を特定するデータとを記憶する補正特性記憶部と、
   前記補正特性記憶部に記憶されたデータに基づき、入力データが前記曲線近似範囲内にあるか否かを判定する範囲判定部と、
   前記入力データと前記補正特性記憶部に記憶されたデータとに基づき、補正特性を定める補助直線の係数を算出する補助直線係数算出部と、
   前記範囲判定部で範囲外と判定されたときには前記入力データに対して前記基本折れ線に基づく補正を行い、前記範囲判定部で範囲内と判定されたときには前記入力データに対して前記補助直線に基づく補正を行う補正実行部とを備え、
   前記補助直線係数算出部は、前記入力データを含む曲線近似範囲について、前記基本折れ線のうち当該曲線近似範囲に含まれる２本の線分を、前記入力データが当該曲線近似範囲を分割する比率で分割する２個の分割点を求め、前記２個の分割点を通る補助直線の係数を算出することを特徴とする、デジタルガンマ補正回路。
2. 前記補正特性記憶部は、前記基本折れ線を特定するデータとして前記折れ点の座標を記憶し、
   前記補正特性記憶部に記憶された折れ点の座標に基づき、前記基本折れ線の係数を算出する基本折れ線係数算出部をさらに備えた、請求項１に記載のデジタルガンマ補正回路。
3. 前記補正特性記憶部は、前記基本折れ線を特定するデータとして、前記折れ点の座標および前記基本折れ線の係数を記憶することを特徴とする、請求項１に記載のデジタルガンマ補正回路。
4. 前記補正特性記憶部は、前記曲線近似範囲を特定するデータとして、前記曲線近似範囲のうち前記折れ点よりも下側部分の幅と、前記折れ点よりも上側部分の幅とを記憶することを特徴とする、請求項１に記載のデジタルガンマ補正回路。
5. 前記下側部分に含まれる前記基本折れ線の長さと前記上側部分に含まれる前記基本折れ線の長さとが等しくなるように、前記下側部分と前記上側部分の幅を算出する範囲算出部をさらに備え、
   前記補正特性記憶部は、前記範囲算出部で算出された２つの幅を記憶することを特徴とする、請求項４に記載のデジタルガンマ補正回路。
6. 前記補正実行部は、
   前記範囲判定部で範囲外と判定されたときには前記基本折れ線の係数を選択し、前記範囲判定部で範囲内と判定されたときには前記補助直線の係数を選択する係数選択部と、
   前記係数選択部で選択された係数を有する１次式に前記入力データを代入したときの値を算出する１次式演算部とを含む、請求項１に記載のデジタルガンマ補正回路。
7. 前記補正実行部は、
   前記基本折れ線の係数を有する１次式に前記入力データを代入したときの値を算出する第１の１次式演算部と、
   前記補助直線の係数を有する１次式に前記入力データを代入したときの値を算出する第２の１次式演算部と、
   前記範囲判定部で範囲外と判定されたときには前記第１の１次式演算部で算出された値を選択し、前記範囲判定部で範囲内と判定されたときには前記第２の１次式演算部で算出された値を選択する演算結果選択部とを含む、請求項１に記載のデジタルガンマ補正回路。
8. 前記補助直線係数算出部は、前記範囲判定部で範囲内と判定されたときに限り動作することを特徴とする、請求項１に記載のデジタルガンマ補正回路。
9. 補正特性を設定可能に構成されたデジタルガンマ補正方法であって、
   補正特性を定めるデータとして、基本折れ線を特定するデータと、前記基本折れ線上の各折れ点の周囲に設けられた曲線近似範囲を特定するデータとを記憶する補正特性記憶ステップと、
   前記補正特性記憶ステップで記憶されたデータに基づき、入力データが前記曲線近似範囲内にあるか否かを判定する範囲判定ステップと、
   前記入力データと前記補正特性記憶ステップで記憶されたデータとに基づき、補正特性を定める補助直線の係数を算出する補助直線係数算出ステップと、
   前記範囲判定ステップで範囲外と判定されたときには前記入力データに対して前記基本折れ線に基づく補正を行い、前記範囲判定ステップで範囲内と判定されたときには前記入力データに対して前記補助直線に基づく補正を行う補正実行ステップとを備え、
   前記補助直線係数算出ステップは、前記入力データを含む曲線近似範囲について、前記基本折れ線のうち当該曲線近似範囲に含まれる２本の線分を、前記入力データが当該曲線近似範囲を分割する比率で分割する２個の分割点を求め、前記２個の分割点を通る補助直線の係数を算出することを特徴とする、デジタルガンマ補正方法。
10. 基本折れ線と、前記基本折れ線上の各折れ点の周囲に設けられた曲線近似範囲とに基づき、ガンマ補正特性を決定する方法であって、
    入力データを含む曲線近似範囲を選択する範囲選択ステップと、
    前記入力データが前記範囲選択ステップで選択された曲線近似範囲を分割する比率を算出する比率算出ステップと、
    前記基本折れ線のうち前記範囲選択ステップで選択された曲線近似範囲に含まれる２本の線分を、前記比率算出ステップで算出された比率で分割する２個の分割点を算出する分割点算出ステップと、
    前記入力データに適用されるガンマ補正演算を決定すべく、前記２個の分割点を通る補助直線の係数を算出する係数算出ステップとを備えた、ガンマ補正特性の決定方法。

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