JP2010066352A - 測定装置、補正データ生成装置、測定方法、補正データ生成方法、および補正データ生成プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】容易に、かつ適切に階調むらを測定可能な色むら測定装置、階調補正装置、測定方法、階調補正方法、および補正データ生成プログラムを提供する。
【解決手段】プロジェクタは、視覚的に認識される明るさのうち、前記入力階調の最大値に対する明るさを示す明度から前記入力階調の最小値に対する明るさを示す明度までの範囲を、変化量が略一定となるように明度を分割して分割明度を認識する明度分割手段と、分割明度に応じた入力階調を測定階調として設定する測定階調設定手段と、画像表示装置に所定のテスト画像を各測定階調で表示させるテスト画像表示手段と、テスト画像表示手段に表示された前記テスト画像を撮像装置により撮像する撮像手段と、撮像された前記テスト画像から、各測定階調に対応する階調ムラを測定する階調ムラ測定手段と、を具備した。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像の階調むらを測定する測定装置、補正データ生成装置、測定方法、補正データ生成方法、および補正データ生成プログラムに関する。

従来、画像を表示させる表示装置において、表示画像の色むらなどの階調むらを補正する機能を備えた表示装置、または補正装置などが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載の表示画像のむら補正装置は、入力データの入出力特性を測定すし、この入出力特性に基づいて色むら補正データを作成する。すなわち、入力データの入力値を均等に分割し、これらの均等分割されたそれぞれの入力値に対する輝度および明度を測定する。そして、これらの入力値に対する明度における色むらを測定して、色むら補正データを作成する。

特開２００１−２０９３５８号公報

ところで、一般に入力データの入力値と、この入力値に対する輝度、および視覚的に感じる明度とは、線形関係にならない。一例として、一プロジェクタの入力データの入力値の変化に対する輝度の変化、輝度変化に対する明度の変化を図９および図１０に示す。図９は、入力データの入力値に対する明度を示す図である。図１０は、入力データの入力値に対する明度を、さらに階調補正処置した後の明度を示す図である。
図９に示すように、入力データの入力値を均等に分割した場合、これらの分割入力値に対する明度は、均等にならず、特に中間階調域において、色むらの補正が困難となる。また、図１０に示すように、輝度に対する明度に対してＳ字補正を実施した場合、入力値に対する明度の開きが大きくなるため、さらに色むらの補正が困難となる。
また、一般的に、色むら補正は測定階調間を線形補間などの補間により実施するため、上記のように、分割された入力値に対する明度における色むらを測定し、これらの明度に対する線形補間を実施すると、特に中間階調域において、十分に色むらの補正が実施できないという問題がある。このような問題を解決するために、例えば色ムラ測定時に入力データの入力値をさらに細かく設定する必要があるが、この場合、色ムラ測定に要する時間が長くなるという問題や、測定データや測定データに基づいて生成する補正データのデータ量が多くなるため、色ムラ補正に要する処理負荷も増大するなどの問題がある。

本発明の目的は、容易に、かつ適切に階調むらを測定可能な色むら測定装置、階調補正装置、測定方法、階調補正方法、および補正データ生成プログラムを提供することにある。

本発明の測定装置は、画像信号に応じた入力階調で画像を表示する画像表示装置の階調ムラを測定する測定装置であって、視覚的に認識される明るさの変化量が略一定となるように、前記入力階調の最大値に対する明るさを示す明度から前記入力階調の最小値に対する明るさを示す明度までの範囲を、分割する明度分割手段と、この分割された各明度に応じた前記入力階調を測定階調として設定する測定階調設定手段と、各測定階調に応じて、前記画像表示装置に所定のテスト画像を表示させるテスト画像表示手段と、前記テスト画像表示手段に表示された前記テスト画像を撮像する撮像手段と、撮像された前記テスト画像から、前記測定階調に応じた階調ムラを測定する階調ムラ測定手段と、を具備したことを特徴とする。
また、本発明の測定方法は、画像信号に応じた入力階調で画像を表示する画像表示装置の階調ムラを測定する測定方法であって、視覚的に認識される明るさの変化量が略一定となるように、前記入力階調の最大値に対する明るさを示す明度から前記入力階調の最小値に対する明るさを示す明度までの範囲を、分割する明度分割工程と、この分割された各明度に応じた前記入力階調を測定階調として設定する測定階調設定工程と、各測定階調に応じて、前記画像表示装置に所定のテスト画像を表示させるテスト画像表示工程と、前記テスト画像表示工程にて表示された前記テスト画像を撮像装置により撮像する撮像工程と、撮像された前記テスト画像から、前記測定階調に応じた階調ムラを測定する階調ムラ測定工程と、を具備したことを特徴とする。

ここで、階調ムラとは、例えば画像表示装置における輝度の一様性を示す輝度ムラや色の一様性を示す色ムラなどを挙げることができる。
これらの発明によれば、明るさの変化量が略一定となるように明度を分割して、これらの分割された明度のそれぞれに対応する入力階調を求めて測定階調とし、これらの測定階調でテスト画像を表示させた際の階調ムラを測定している。ここで、明度分割手段および明度分割工程では、画像信号の入力階調（入力電圧）の最大値および最小値に対応した明度の最大値から最小値までの範囲、すなわち画像表示装置で表現可能な明度を、明るさがおおよそ均一となるように、分割する。
このような構成では、一定の明るさ変化量毎の階調ムラを測定することができるため、例えば中間階調域に対して階調ムラの測定が粗くなったりする不都合がなく、全明るさの画像に対して、均等に階調ムラの測定を実施することができる。よって、複雑な演算式などを用いることなく、画像表示装置における階調ムラを容易に、かつ正確に測定することができる。

本発明の測定装置では、前記明度分割手段は、前記画像の種類に応じて階調補正された画像における視覚的に認識される明るさの変化量が略一定となるように明度を分割することが好ましい。
また、本発明の測定方法では、前記明度分割工程は、前記画像の種類に応じて階調補正された画像における視覚的に認識される明るさの変化量が略一定となるように明度を分割することが好ましい。

ここで、例えば図１０に示すように、入力階調に対して得られる輝度または透過率Ｔを仮の明度に変換し、この仮の明度に対して例えばＳ字補正などの画像補正処理を実施した後、画像表示装置に表示される場合がある。このような場合では、この補正後の画像において視覚的に認識される明るさの変化量が略一定となるように明度を分割する。これにより、Ｓ字補正などの画像補正が実施された場合でも、実際に画像表示装置から出力される明るさに基づいて階調ムラを測定することができる。したがって、Ｓ字補正などの画像補正により、入力階調の変化量に対する明るさの変化量が大きくなる場合でも、補正後の画像の明るさの変化量が略一定となるように明度を分割することで、全明るさに対して均等に階調ムラの測定を実施することができる。

そして、本発明の補正データ生成装置は、画像信号に応じた入力階調で画像を表示する画像表示装置の階調ムラに対する補正データを生成する補正データ生成装置であって、上述したような測定装置における前記測定手段により測定された前記階調ムラに基づいて、前記画像表示装置の階調ムラを補正する補正データを生成する補正データ生成手段を備えることを特徴とする。
また、本発明の補正データ生成方法は、画像を表示する画像表示装置の階調ムラに対する補正データを生成する補正データ生成方法であって、上述したような測定方法において測定された前記階調ムラに基づいて、前記画像表示装置の階調ムラを補正する補正データを生成する。
さらに、本発明の補正データ生成プログラムは、視覚的に認識される明るさの変化量が略一定となるように、前記入力階調の最大値に対する明るさを示す明度から前記入力階調の最小値に対する明るさを示す明度までの範囲を分割し、この明度分割工程にて各明度に応じた前記入力階調を測定階調として設定し、各測定階調に応じて、前記画像表示装置に所定のテスト画像を表示させ、この表示された前記テスト画像を撮像装置により撮像させ、撮像された前記テスト画像から、前記測定階調に応じた階調ムラを測定し、測定された階調ムラに基づいてこの階調ムラを補正する補正データを生成する処理を演算手段に実施させるとともに、前記演算手段により読み取り可能に記録媒体に記録されることを特徴とする。

これらの発明によれば、上述したように、一定の明るさ変化量毎に測定された階調ムラに基づいて、この階調ムラを補正する補正データを作成する。したがって、階調ムラを正確に補正可能な補正データを得ることができる。すなわち、従来のように、一定の入力階調毎にテスト画像を出力させ、この出力された画像に対して測定した場合、図９や図１０に示すように、入力値に対する明度は均等にならず、中間階調域において大きく開いてしまう。したがって、このような測定データに基づいて、階調ムラを線形補間する補正データを生成した場合、この補正データにより階調ムラを補正すると、特に中間階調域において適切な補正が実施できない。これに対して、上記発明では、上述したように、明るさの変化量が略一定となるように、階調ムラを測定することができるため、この測定された階調ムラに基づいて補正データを生成することで、例えば中間階調域が粗くなるといった不都合がなく、全明るさに対して、適切に階調ムラを補正可能な補正データを生成することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以降の説明において、既に説明した構成と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略または簡略にする。

本発明に係る一実施の形態のプロジェクタを、図面を参照して説明する。
なお、本実施の形態において、本発明の測定装置、補正データ生成装置、および画像表示装置を備えたプロジェクタを例示するが、これに限定されず、例えば測定装置が別体として設けられる構成、補正データ生成装置が別体として設けられる構成、測定装置、補正データ生成装置、および画像表示装置のそれぞれが別体として設けられる構成などとしてもよい。

〔プロジェクタの構成〕
図１は、本発明に係る一実施の形態のプロジェクタの概略構成を示すブロック図である。
図１において、画像表示装置としてのプロジェクタ１は、画像信号送出部１０と、画像補正部２０と、ガンマ補正実行部３０と、色ムラ補正実行部４０と、画像表示制御部５０と、画像投影部６０と、撮像手段としての色ムラ測定部７０と、階調ムラ測定手段として機能する測定制御部８０と、補正データ生成装置を構成する色ムラ補正ＬＵＴ生成部９０と、を備えている。なお、画像表示制御部５０、色ムラ測定部７０、および測定制御部８０により、本発明の測定装置が構成される。
このプロジェクタ１は、画像信号供給部２から入力される画像信号に対応した画像をスクリーン３上に投射して表示させる装置である。そして、このプロジェクタ１は、内部にＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリなどにより構成される制御回路を有し、この制御回路によりプロジェクタ１全体の動作が制御されている。また、この制御回路は、画像信号送出部１０、画像補正部２０、ガンマ補正実行部３０、色ムラ補正実行部４０、画像表示制御部５０、画像投影部６０、色ムラ測定部７０、測定制御部８０、および色ムラ補正ＬＵＴ生成部９０にバスを介して接続されており、これらの各回路の動作を制御している。

画像信号送出部１０には、画像信号供給部２から画像信号が入力される。
この画像信号供給部２としては、例えばプロジェクタ１に接続されるパーソナルコンピュータ、ＤＶＤ装置やビデオ再生装置、カメラやビデオカムコーダなど画像再生装置、その他、画像信号を出力可能な外部機器が挙げられる。そして、この画像信号供給部２は、通常時において、画像信号をプロジェクタ１に出力し、色ムラ測定時（色ムラ補正ＬＵＴデータ生成時）には、全面がグレイで表示されるグレイ画像や、ＲＧＢカラーのベタ画像などのテスト画像をプロジェクタ１に出力する。
そして、画像信号送出部１０は、このような画像信号供給部２から入力された画像信号を、プロジェクタ１の表示フォーマットに従って画像補正部２０に出力する。ここで画像信号送出部１０は、送出する画像信号として、水平同期信号、垂直同期信号、およびクロック信号などのタイミング信号と、１画素につき２４ビット（ＲＧＢの各色に対して８ビットずつ）で示される画素データが順配列される画像データと、などを備えて構成されている。

画像補正部２０は、画像信号送出部１０から入力された画像信号に対してコントラスト補正などの画像補正を実施する。これにより、画像信号は、好ましい階調再現、色再現が可能な信号に補正される。
ガンマ補正実行部３０は、後述する画像投影部６０に配置される液晶パネルのＶＴ特性を、例えばガンマ２．２などの所望の特性にガンマ補正する。このガンマ補正実行部３０は、図示しないメモリなどに格納されているＶＴ特性データに基づいて、ガンマ補正を実施する。

色ムラ補正実行部４０は、色ムラ補正ＬＵＴ生成部９０により生成され、図示しないメモリに格納される色ムラ補正ＬＵＴ（Look Up Table）データに基づいて、色ムラ補正を実施する。具体的には、この色ムラ補正実行部４０は、ガンマ補正実行部３０によりガンマ補正された画像信号における各画素位置の入力階調を認識する。そして、色ムラ補正ＬＵＴデータを参照し、この入力階調に応じた補正データを加算または入力階調に応じた補正データをそのままＬＵＴデータとして格納して、それを使う。例えば入力階調が100で補正階調が105ならば、ＬＵＴデータ=5としてそれを加算してもよいし、ＬＵＴデータ=105として加算せずそのまま出力してもよい。また、色ムラ補正実行部４０は、色ムラ補正実施後の画像信号を画像表示制御部５０に出力する。

図２は、画像表示制御部５０の概略構成を示すブロック図である。画像表示制御部５０は、図２に示すように、表示制御手段５１と、明度分割手段５２と、測定階調設定手段５３と、テスト画像表示手段５４と、を備えている。
表示制御手段５１は、通常時において、色ムラ補正実行部４０から入力された画像信号を画像投影部６０に出力し、画像投影部６０から画像信号に応じた画像光を投射させる。

明度分割手段５２は、色ムラの測定時において、図３に示すようなＶＴ特性に対する明度を示す明度データを参照し、視覚的に認識される明るさの変化量が略一定となるように、明度を分割する。
ここで、明度データは、例えば予めメモリに格納されるデータであり、ＶＴ特性データＤ１、ＴＬ´特性データＤ２、補正明度特性データＤ３を有している。
ＶＴ特性データＤ１は、画像信号の入力階調、すなわち入力電圧に対して、画像投影部６０から出力される画像光の透過率Ｔ（輝度Ｙ）を示すデータである。
ＴＬ´特性データＤ２は、画像光の透過率Ｔ（輝度Ｙ）に対して、ガンマ補正の有無に関係なく、輝度に対する人間が認識する明るさの関係を示すデータであり、一般的には、透過度Ｔ（輝度Ｙ）に対して、明度Ｌ´は、指数的（１/３乗）または対数的（Ｌｏｇ）に変化する。
補正明度特性データＤ３は、ＴＬ´特性データＤ２における各明るさの画像光を、画像補正部２０にて補正した場合に、視覚的に認識できる画像の明るさを示すデータである。
そして、明度分割手段５２は、補正明度特性データＤ３における明度を均等に分割した分割明度（図３中、補正明度特性データＤ３の矢印に相等する点の明度）を演算する。例えば、明度が０である点から、明るさが一定の変化量となるように、１０階調分ずつ変化させ、これら分割された明度（例えば０，１０，２０，３０…２５５）を認識する。

測定階調設定手段５３は、明度データを参照し、明度分割手段５２により分割された各分割明度に対する入力階調を算出する。すなわち、測定階調設定手段や、まず補正明度特性データＤ３を参照し、各分割明度に対応する仮明度（明度Ｌ´）を演算する。この後、測定階調設定手段５３は、ＴＬ´特性データＤ２を参照し、演算された各仮明度に対する透過率Ｔ（輝度Ｙ）を演算する。また、測定階調設定手段５３は、ＶＴ特性データＤ１を参照し、演算された各透過率Ｔ（輝度Ｙ）に対する入力階調（入力電圧Ｖ）を演算する。そして、測定階調設定手段５３は、これらの演算された各入力階調をそれぞれ測定階調として設定する。

テスト画像表示手段５４は、色ムラの測定時において、測定階調設定手段５３により設定された各入力階調で、テスト画像の画像信号を画像投影部６０に出力する。また、色ムラ測定時では、制御回路は、画像補正部２０、ガンマ補正実行部３０、および色ムラ補正実行部４０における各補正処理を停止させる。これにより、テスト画像表示手段５４は、テスト画像に対して画像処理が実施されていない画像信号を画像投影部６０に出力する。なお、本実施の形態では、画像信号供給部２から供給されるテスト画像を出力させるため、色ムラ測定時に、画像補正部２０、ガンマ補正実行部３０、および色ムラ補正実行部４０を停止させる構成としたが、画像信号供給部２から供給されるテスト画像の画像信号を用いず、画像表示制御部５０にてテスト画像の画像信号を生成し、この画像信号を画像投影部６０に出力する構成としてもよい。この場合は、画像補正部２０、ガンマ補正実行部３０、および色ムラ補正実行部４０を停止する必要はない。なお、本実施の形態では、テスト画像表示手段５４を設ける構成としたが、表示制御手段５１に、上記機能を設ける構成としてもよい。

画像投影部６０は、プロジェクタ１における光学系、およびこの光学系を駆動させる駆動回路を備えている。具体的には、画像投影部６０は、図示は省略するが、光束を射出する照明光学系と、光源ランプから射出される光束を例えばＲＧＢの各色光に分離する分離光学系と、分離された各色光を画像信号に基づいて変調させる液晶パネルを有する光変調光学系、各色光を合成して画像光を生成する光合成光学系、生成された画像光を射出する投射光学系、および液晶パネルを画像信号に応じて制御する駆動回路を備えている。そして、この画像投影部６０は、画像表示制御部５０から入力される画像信号に基づいて液晶パネルを制御し、画像信号に応じた画像光を生成してスクリーン３に対して投射する。

色ムラ測定部７０は、ＣＣＤセンサなどの二次元イメージセンサを有している。この色ムラ測定部７０は、スクリーン３に投影されたテスト画像（グレイ画像またはＲＧＢの各階調が０％〜中間階調〜１００％であるベタ画像）を撮像し、ＸＹＺ色座標またはＲＧＢ色座標の三軸二次元データである色ムラ測定データを取得する。そして、色ムラ測定部７０は、取得した色ムラ測定データを測定制御部８０に出力する。

測定制御部８０は、色ムラ測定部７０を制御して、スクリーン３上に投影された画像を撮像させる制御をする。また、測定制御部８０は、色ムラ測定部７０にて測定された各測定階調に対する色ムラ測定データを色ムラ補正ＬＵＴ生成部９０に出力する。

色ムラ補正ＬＵＴ生成部９０は、入力された色ムラ測定データに基づいて、色ムラ補正のための三次元ＬＵＴである色ムラ補正ＬＵＴデータを生成し、生成した色ムラ補正ＬＵＴデータをメモリに格納する。なお、生成した色ムラ補正ＬＵＴデータを色ムラ補正実行部４０に設けられるＬＵＴメモリ（ＳＲＡＭ）に記憶させる構成などとしてもよい。
以下に、色ムラ測定データの一例を挙げて、色ムラ補正ＬＵＴ生成部９０による色ムラ補正ＬＵＴデータの生成方法を説明する。
図４は、色ムラ測定データの測定曲線の一例を示す図である。図４において、所定の位置１における入出力特性関数をＦ１（Ｄ）とし、位置１とは異なる位置２における入出力特性関数をＦ２（Ｄ）とする。色ムラ補正ＬＵＴ生成部９０は、図４に示す位置１の入出力特性関数Ｆ１（Ｄ）の値をターゲットＹｔとして、位置２をこれに合わせる場合、階調ＤｉにおけるＬＵＴデータ（色ムラ補正後の階調）Ｄ０は、Ｄ０＝Ｆ２−１（Ｆ１（Ｄｉ））となる。そして、色ムラ補正実行部４０において、加算回路にて色ムラを補正する場合は、色ムラ補正ＬＵＴデータは、Ｄ＝Ｄ０−Ｄｉで与えられる。なお、色ムラ補正実行部４０において、乗算回路にて色ムラを補正する場合は、色ムラ補正ＬＵＴデータは、Ｄ´＝Ｄ０／Ｄｉで与えられる。なお、上述したように、入力階調に応じた補正データをそのままＬＵＴデータとしてメモリに格納され、色ムラ補正実行部４０は、この格納されたＬＵＴデータをそのまま入力階調として用いる処理をしてもよい。

〔色ムラ補正ＬＵＴデータの生成方法〕
次に、上述したようなプロジェクタ１における色ムラの測定方法、および色ムラ補正ＬＵＴデータの生成方法について、図面に基づいて説明する。
図５は、色ムラ補正ＬＵＴデータの生成処理のフローチャートである。

図５において、プロジェクタ１は、色ムラ補正ＬＵＴデータの生成において、まず、色ムラを測定する処理を実施する。
これには、プロジェクタ１は、色ムラ測定時において、画像補正部２０、ガンマ補正実行部３０、および色ムラ補正実行部４０の処理を停止させる（ステップＳ１０１）。

この後、プロジェクタ１の画像表示制御部５０における明度分割手段５２は、メモリに格納されている明度データの補正明度特性データＤ３を参照し、分割明度を演算する（ステップＳ１０２：明度分割工程）。なお、この分割明度の分割数としては、予め設定された値であってもよく、例えば利用者の設定入力により変更可能な値を用いてもよい。

そして、画像表示制御部５０の測定階調設定手段５３は、明度データのＶＴ特性データＤ１、ＴＬ´特性データＤ２、補正明度特性データＤ３を参照して、分割明度に対応する入力階調を演算し、測定階調として設定する（ステップＳ１０３：測定階調設定工程）。ここで、画像補正部２０により補正される画像における画像補正曲線は、固定である場合もあるが、画像の種類に応じて変化する場合もある。したがって、測定階調設定手段５３は、想定される画像補正曲線に応じて、１つの分割明度に対して複数の測定階調を設定する処理をしてもよい。図６は、画像の種類に応じて想定される補正明度特性データＤ３の例を示す図である。例えば、図６に示すような例では、最低階調、中央階調、最高階調が変化せず、これらの中間域の階調が変化する。このような場合、最低階調、中央階調、最高階調に対しては、分割明度に対して１つの設定階調を設定するだけでよいが、最低階調および中央階調、中間階調および最高階調の間の中間域において、複数（図６の例では３つ）の仮明度Ｌ´を演算し、この仮明度Ｌ´に対応する入力階調を演算する。

そして、テスト画像表示手段５４は、画像信号供給部２から供給されるテスト画像の画像信号を画像投影部６０に出力し、ステップＳ１０３にて設定された測定階調で画像投影させる制御を実施する（ステップＳ１０４：テスト画像表示工程）。ここで、このテスト画像は、ステップＳ１０１の処理により、画像補正が実施されていない画像となる。

そして、プロジェクタ１の測定制御部８０は、色ムラ測定部７０を駆動させて、スクリーン３上のテスト画像を撮像させ（ステップＳ１０５：撮像工程）、各点における各設定階調の色ムラを測定し（ステップＳ１０６：階調ムラ測定工程としての色ムラ測定工程）、色ムラ測定データを取得する。また、測定された色ムラ測定データを色ムラ補正ＬＵＴデータに出力する。

そして、色ムラ補正ＬＵＴ生成部９０は、入力された色ムラ測定データに基づいて上述した色ムラ補正ＬＵＴデータの生成方法により、色ムラ補正ＬＵＴデータを生成する（ステップＳ１０７：色ムラ補正ＬＵＴデータ生成工程）。また、ステップＳ１０３において、画像の種類に応じて複数の測定階調が演算されている場合、それぞれの測定階調における色ムラ補正ＬＵＴデータを生成する。そして、これらの生成した色ムラ補正ＬＵＴデータをメモリに格納する。

また、上記のように生成された色ムラ補正ＬＵＴデータを用いた色ムラの補正では、色ムラ補正実行部４０は、以下のようにして補正を実施する。
すなわち、色ムラ補正実行部４０は、格納された色ムラ補正ＬＵＴデータから、表示画像の画面位置および画像信号の入力階調に対応した色ムラ補正ＬＵＴデータを参照し、画像信号の入力階調に対して色ムラ補正データを加算して色ムラを補正する。また、例えば画像信号の入力階調が、２つの測定階調の中間域の階調である場合などでは、画像信号の入力階調に対する色ムラ補正ＬＵＴデータがない場合がある。この場合、色ムラ補正実行部４０は、色ムラ補正ＬＵＴデータの格子間を線形補間などにより補間して補正データを演算し、この演算された補正データに基づいて色ムラを補正する。つまり画像信号の入力階調を挟む２つの測定階調に対する色ムラ補正ＬＵＴデータを認識し、これらの色ムラ補正ＬＵＴデータを線形補間することで、画像信号に対する補正データを演算する。この時、色ムラ補正ＬＵＴデータは、視覚的に認識される明るさを示す明度を均等に分割して、これらの明度に対応した入力階調に対してそれぞれ演算されているため、上記のように線形補間を実施した際に適切な補正データを算出することが可能となり、適切な色ムラ補正を実施することが可能となる。なお、ここでは、色ムラ補正実行部４０が加算回路により色ムラ補正を実施する例を示したが、上述したように、乗算回路による色ムラ補正を実施してもよく、さらには、色ムラ補正ＬＵＴ生成部９０により入力階調に応じた補正データがそのままＬＵＴデータとして格納され、色ムラ補正実行部４０がこのＬＵＴデータをそのまま加算や乗算をせずにそのまま入力階調として用いる処理をしてもよい。

〔プロジェクタの作用効果〕
上述したように、本実施の形態のプロジェクタ１では、画像表示制御部５０の明度分割手段５２により、視覚的に認識される明るさの変化量が略一定となるように、明度を分割して分割明度を求める明度分割工程を実施し、測定階調設定手段によりこれらの分割明度に対応する入力階調を演算して測定階調を設定する測定階調設定手段を実施する。そして、テスト画像表示手段５４は、この測定階調にてテスト画像の画像信号を出力し、画像投影部６０からテスト画像を投射させるテスト画像表示工程を実施する。また、測定制御部８０は、スクリーン３上に表示されたテスト画像を撮像する撮像工程を実施し、色ムラ測定データを取得する色ムラ測定工程を実施する。
このため、分割明度に対して測定階調を設定するため、視覚特性に対して均等に色ムラの測定を実施することができる。すなわち、画像信号の入力階調を均等に分割して、この分割した入力階調を測定階調とする場合では、特に中間階調域に対して、測定階調に対する視覚特性の間隔が開きすぎるため、適切な色ムラ測定の実施が困難となる。これに対して、上記のように、視覚特性に対して均等に色ムラ測定を実施することで、中間階調域に対する色ムラ測定が粗くなるなどの不都合もなく、色ムラの測定回数も膨大にならず、容易に正確な色ムラの測定を実施することができる。

また、測定階調設定手段５３は、明度補正データ、ＴＬ´特性データＤ２、ＶＴ特性データＤ１を参照して、測定階調を設定する。すなわち、測定階調設定手段５３は、画像の種類に応じて、画像補正された後の画像における分割明度に対応する、仮明度を算出し、この仮明度に対応する入力階調を測定階調として設定している。
すなわち、画像の種類に応じて、ガンマ補正などの画像補正により視覚的に認識可能な明度が異なる場合がある。本実施の携帯では、このような場合でも、補正された画像の明度に基づいて分割明度を求め、この分割明度に対する測定階調を設定することで、より視覚特性に対応した色ムラ測定を実施することができる。したがって、視覚特性に対して、より正確な色ムラの測定を実施することができる。

そして、プロジェクタ１の色ムラ補正ＬＵＴ生成部９０は、視覚特性に対して均等となるように測定された色ムラに基づいて、色ムラ補正ＬＵＴデータを生成する。このため、視覚特性に対応した色ムラ補正ＬＵＴデータを生成することができる。従って、この色ムラ補正データを用いることで、色ムラ補正実行部４０は、画像信号の入力階調によらず、全明るさ階調において適切に色ムラの補正を実施することができる。

〔他の実施の形態〕
なお、本発明は、以上説明した実施の形態に限定されず、本発明の目的を達せられる範囲で種々の改良、変形が可能である。

例えば、上記実施の形態において、画像表示装置であるプロジェクタに、本発明の測定装置および補正データ生成装置を組み込む例を示したが、これに限定されない。例えば図７に示すように、測定装置の一部である色ムラ測定部７０Ａ、測定制御部８０Ａを備えた色ムラ測定装置２０をプロジェクタ１Ａとは独立させて設ける構成としてもよい。また、色ムラ補正ＬＵＴデータを生成する色ムラ補正ＬＵＴ生成部９０を備える色ムラ補正データ生成装置を独立させる構成、色ムラ補正データ生成装置および上述の色ムラ測定装置２０を独立させる構成などとしてもよい。このような場合、例えばプロジェクタの製造時に、これらの色ムラ測定装置２０、色ムラ補正データ生成装置によりプロジェクタの色ムラを正確に測定して、色ムラ補正ＬＵＴデータを校正する装置として利用することができる。

さらに、上記実施の形態では、画像補正部２０にて補正された後の画像信号に対する分割明度を求め、この分割明度に対する測定階調を演算して色ムラ測定を実施する構成としたが、これに限らない。例えば、図８に示すように、ＶＴ特性データＤ１に基づいて算出される透過率Ｔ（輝度Ｙ）に対する明度（上記実施形態における仮の明度）を変化量が略一定値となるように均等に分割し、これを分割明度とし、この分割明度に対する入力階調を測定階調として設定する構成、および測定方法であってもよい。

また、上記実施の形態では、測定対象の階調値として、色ムラを例示し、色ムラの測定および色ムラを補正する色ムラ補正ＬＵＴデータの生成を例示したが、これに限定されない。例えば、測定対象の階調値として輝度ムラを測定し、この測定された輝度ムラに対して輝度ムラ補正データを生成する構成、および方法にも適用することができる。この場合、スクリーン３上に投影された各測定階調に対するテスト画像の輝度値を測定し、測定された輝度値に基づいて輝度値補正データを作成する。

そして、画像表示装置として、光源からの光束を液晶パネルにて光変調し、光変調した光束を合成したのち投射するプロジェクタ１を例示したが、これに限定されない。例えば、画像表示装置としては、ＤＬＰ（Digital Light Processing）を用いたプロジェクタ、液晶ディスプレイ、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、有機ＥＬパネルなど、画像を表示可能な各種装置に対して本発明を利用することができる。

さらに、上記実施の形態では、色ムラを測定する構成として、各種工程を実施するＩＣなどの集積回路により構成される回路構成としたが、これに限定されない。例えば、各種工程を実施するプログラムが例えばメモリやＨＤＤなどの記憶手段に読み出し可能に記憶されており、ＣＰＵの制御により適宜読み出されることで演算処理される構成であってもよい。

以上、本発明を実施するための最良の構成について具体的に説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形および改良を加えることができるものである。
上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

本発明に係る一実施の形態のプロジェクタの概略構成を示すブロック図である。 画像表示制御部５０の概略構成を示すブロック図である。 プロジェクタの表示特性である明度データを示す図である。 色ムラ測定データの測定曲線の一例を示す図である。 色ムラ補正ＬＵＴデータの生成処理のフローチャートである。 画像の種類に応じて想定される補正明度特性データの例を示す図である。 他の実施の形態のプロジェクタの概略構成を示すブロック図である。 他の実施の形態におけるプロジェクタの表示特性である明度データを示す図である。 従来の色ムラ測定時における入力データの入力値に対する明度を示す図である。 図９において、入力データの入力値に対する明度を、さらに階調補正処置した後の明度を示す図である。

符号の説明

１…画像表示装置としてのプロジェクタ、５２…明度分割手段、５３…測定階調設定手段、５４…テスト画像表示手段、６０…画像投影部、７０…撮像手段としての色ムラ測定部、８０…階調ムラ測定手段としての測定制御部、９０…色ムラ補正データ生成装置を構成する色ムラ補正ＬＵＴ生成部。

Claims (7)

1. 画像信号に応じた入力階調で画像を表示する画像表示装置の階調ムラを測定する測定装置であって、
   視覚的に認識される明るさの変化量が略一定となるように、前記入力階調の最大値に対する明るさを示す明度から前記入力階調の最小値に対する明るさを示す明度までの範囲を、分割する明度分割手段と、
   この分割された各明度に応じた前記入力階調を測定階調として設定する測定階調設定手段と、
   各測定階調に応じて、前記画像表示装置に所定のテスト画像を表示させるテスト画像表示手段と、
   前記テスト画像表示手段に表示された前記テスト画像を撮像する撮像手段と、
   撮像された前記テスト画像から、前記測定階調に応じた階調ムラを測定する階調ムラ測定手段と、
   を具備したことを特徴とした測定装置。
2. 請求項１に記載の測定装置において、
   前記明度分割手段は、前記画像の種類に応じて階調補正された画像における視覚的に認識される明るさの変化量が略一定となるように明度を分割する
   ことを特徴とした測定装置。
3. 画像を表示する画像表示装置の階調ムラに対する補正データを生成する補正データ生成装置であって、
   請求項１または請求項２に記載の測定装置における前記測定手段により測定された前記階調ムラに基づいて、前記画像表示装置の階調ムラを補正する補正データを生成する
   ことを特徴とした補正データ生成装置。
4. 画像信号に応じた入力階調で画像を表示する画像表示装置の階調ムラを測定する測定方法であって、
   視覚的に認識される明るさの変化量が略一定となるように、前記入力階調の最大値に対する明るさを示す明度から前記入力階調の最小値に対する明るさを示す明度までの範囲を、分割する明度分割工程と、
   この分割された各明度に応じた前記入力階調を測定階調として設定する測定階調設定工程と、
   各測定階調に応じて、前記画像表示装置に所定のテスト画像を表示させるテスト画像表示工程と、
   前記テスト画像表示工程にて表示された前記テスト画像を撮像装置により撮像する撮像工程と、
   撮像された前記テスト画像から、前記測定階調に応じた階調ムラを測定する階調ムラ測定工程と、
   を具備したことを特徴とする測定方法。
5. 請求項４に記載の測定方法であって、
   前記明度分割工程は、前記画像の種類に応じて階調補正された画像における視覚的に認識される明るさの変化量が略一定となるように明度を分割する
   ことを特徴とする測定方法。
6. 画像信号に応じた入力階調で画像を表示する画像表示装置の階調ムラに対する補正データを生成する補正データ生成方法であって、
   請求項４または請求項５に記載の測定方法において測定された前記階調ムラに基づいて、前記画像表示装置の階調ムラを補正する補正データを生成する
   ことを特徴とする補正データ生成方法。
7. 画像信号に応じた入力階調で画像を表示する画像表示装置の階調ムラを測定し、階調ムラを補正する補正データを生成する補正データ生成プログラムであって、
   視覚的に認識される明るさの変化量が略一定となるように、前記入力階調の最大値に対する明るさを示す明度から前記入力階調の最小値に対する明るさを示す明度までの範囲を分割し、
   この明度分割工程にて各明度に応じた前記入力階調を測定階調として設定し、
   各測定階調に応じて、前記画像表示装置に所定のテスト画像を表示させ、
   この表示された前記テスト画像を撮像装置により撮像させ、
   撮像された前記テスト画像から、前記測定階調に応じた階調ムラを測定し、
   測定された階調ムラに基づいてこの階調ムラを補正する補正データを生成する
   処理を演算手段に実施させるとともに、前記演算手段により読み取り可能に記録媒体に記録された補正データ生成プログラム。

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