`
`(12)公開特許公報(A)
`
`(11)特許出願公開番号
`
`特開2001−134252
`
`(P2001−134252A)
`(43)公開日 平成13年5月18日(2001.5.18)
`
`7
`
`テーマコート゛ (参考)
`(51)Int.Cl. 識別記号 FI
` G09G 5/00 510 G09G 5/00 510 B 2H093
` G02F 1/133 505 G02F 1/133 505 5C006
` G09G 3/20 642 G09G 3/20 642 A 5C058
` 680 680 C 5C060
` 3/36 3/36 5C080
`審査請求 未請求 請求項の数16 OL (全14頁) 最終頁に続く
`
`(21)出願番号 特願平11−311781
`
`(22)出願日 平成11年11月2日(1999.11.2)
`
`(71)出願人 000004112
` 株式会社ニコン
` 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号
`(72)発明者 左 博文
` 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株
` 式会社ニコン内
`(72)発明者 新田 啓一
` 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株
` 式会社ニコン内
`(74)代理人 100084412
` 弁理士 永井 冬紀
`
`最終頁に続く
`
`(54)【発明の名称】データ処理装置、画像表示装置および撮像装置
`
`(57)【要約】
`【課題】 多くの手間や時間を要することなく、投射さ
`れる画像の画質低下を抑制可能なデータ処理装置、画像
`表示装置および撮像装置を提供する 。
`【解決手段】 データ処理装置200は、画像表示装置
`51によってスクリーン53上に投射表示される飛び飛
`びの階調のテストパターンの画像を、撮像装置52を介
`して順次入力する。データ処理装置200は、スクリー
`ン53中の点e、f、g、hの部分の画像のデータのみ
`をサンプリングし、サンプリング結果より点e、f、
`g、hにおける全階調に対応する階調補正値を補間演算
`により算出する。続いてデータ処理装置200は、点
`e、f、g、hの階調補正値に基づき、補間演算によっ
`て点e、f、g、h以外の部分の階調補正値を算出す
`る。
`
`1
`
`Inter Partes Review of RE 43,707
`IPR 2014-00778
`Exhibit 1018
`
`
`
`1
`
`( 2 )
`
`特開2001−134252
`2
`
`【特許請求の範囲】
`【請求項1】第1の標本化間隔で標本化されたデータ中
`から、前記第1の標本化間隔よりも大きな第2の標本化
`間隔でサンプルデータを抽出するサンプルデータ抽出手
`段と、
`前記サンプルデータから、補間処理によって前記第1の
`標本化間隔よりも大きく、かつ前記第2の標本化間隔よ
`りも小さな第3の標本化間隔を有する補正データを生成
`する補正データ生成手段と、
`前記補正データに基づいて補正前データを補正し、補正
`後データを生成する補正手段とを有することを特徴とす
`るデータ処理装置。
`【請求項2】請求項1に記載のデータ処理装置におい
`て、
`前記補正データは、前記補正前データの値に対する前記
`補正後データの値の関係を定義するルックアップテーブ
`ルに記憶されることを特徴とするデータ処理装置。
`【請求項3】入力されるデータに基づく画像を表示する
`画像表示装置であって、
`請求項1または2に記載のデータ処理装置と、
`前記補正手段により生成される前記補正後データに基づ
`いて画像を表示するための表示信号を出力する表示信号
`出力手段とを有することを特徴とする画像表示装置。
`【請求項4】撮影レンズにより形成される被写体像を光
`電変換して画像信号を出力する光電変換装置を有する撮
`像装置であって、
`請求項1または2に記載のデータ処理装置を有し、
`前記補正手段は、前記光電変換装置から出力される前記
`画像信号に基づいて生成される画像データである前記補
`正前データを補正して前記補正後データを生成すること
`を特徴とする撮像装置。
`【請求項5】請求項3に記載の画像表示装置において、
`予め定められた複数種類のテストパターン画像を表示す
`るためのテストパターンデータを生成するテストパター
`ン生成手段と、
`前記テストパターンデータに基づく表示画像の少なくと
`も一部を入力して画像データを出力する表示画像モニタ
`手段とをさらに有し、
`前記サンプルデータ抽出手段は、前記表示画像モニタ手
`段から出力される画像データより前記サンプルデータを
`抽出することを特徴とする画像表示装置。
`【請求項6】請求項5に記載の画像表示装置において、
`前記画像の表示階調数をMとしたときに、前記テストパ
`ターン生成手段で生成されるテストパターンの種類数は
`M未満であることを特徴とする画像表示装置。
`【請求項7】請求項5または6に記載の画像表示装置に
`おいて、
`前記補正データ生成手段は、表示される画像に生じるシ
`ェーディングおよび色むらのうちの少なくともいずれか
`を抑制するように前記補正データを生成することを特徴
`
`とする画像表示装置。
`【請求項8】請求項5〜7のいずれか1項に記載の画像
`表示装置において、
`前記表示画像モニタ手段は、前記画像表示装置と一体
`に、または画像表示用のスクリーンと一体に設けられる
`ことを特徴とする画像表示装置。
`【請求項9】請求項6に記載の画像表示装置において、
`前記M未満の数のテストパターンにより得られた結果よ
`り、前記テストパターン生成手段で生成されないテスト
`10 パターンに対応する補正信号を補間して求めることを特
`10
`徴とする画像表示装置。
`【請求項10】請求項1または2に記載のデータ処理装
`置と、
`複数種類のテストパターンデータに基づく画像の少なく
`とも一部を撮像して画像データを出力する光電変換手段
`とを有し、
`前記サンプルデータ抽出手段は、前記光電変換手段から
`出力される画像データより前記サンプルデータを抽出す
`ることを特徴とする撮像装置。
`20 【請求項11】請求項10に記載の撮像装置において、
`20
`前記画像表示階調数をMとしたときに、前記テストパタ
`ーンの種類数はM未満であることを特徴とする撮像装
`置。
`【請求項12】請求項11に記載の撮像装置において、
`前記M未満の数のテストパターンにより得られた結果よ
`り、撮像されないテストパターンに対応する補正信号を
`補間して求めることを特徴とする撮像装置。
`【請求項13】画像信号を第1の標本化間隔で標本化し
`たデータ中から、前記第1の標本化間隔よりも大きな第
`30 2の標本化間隔でサンプルデータを抽出するサンプルデ
`30
`ータ抽出手段と、
`前記サンプルデータから、補間処理によって前記第1の
`標本化間隔よりも大きく、かつ前記第2の標本化間隔よ
`りも小さな第3の標本化間隔を有する補正データを生成
`する補正データ生成手段と、
`前記補正データに基づいて前記画像信号を補正し、補正
`された画像信号を生成する補正手段とを有することを特
`徴とするデータ処理装置。
`【請求項14】画像信号を第1の標本化間隔で標本化し
`40 たデータ中から、前記第1の標本化間隔よりも大きな第
`40
`2の標本化間隔でサンプルデータを抽出するサンプルデ
`ータ抽出手段と、
`前記サンプルデータから、補間処理によって前記第1の
`標本化間隔よりも大きく、かつ前記第2の標本化間隔よ
`りも小さな第3の標本化間隔を有する補正データを生成
`する補正データ生成手段と、
`前記補正データに基づいて前記画像信号を補正し、補正
`された画像信号を出力する補正手段と、
`前記補正手段で補正され、出力される前記画像信号に基
`50 づいて、画像を表示する表示手段とを有することを特徴
`50
`
`2
`
`
`
`3
`
`とする画像表示装置。
`【請求項15】被写体像を光電変換して画像信号を出力
`する光電変換手段と、
`前記画像信号を第1の標本化間隔で標本化したデータ中
`から、前記第1の標本化間隔よりも大きな第2の標本化
`間隔でサンプルデータを抽出するサンプルデータ抽出手
`段と、
`前記サンプルデータから、補間処理によって前記第1の
`標本化間隔よりも大きく、かつ前記第2の標本化間隔よ
`りも小さな第3の標本化間隔を有する補正データを生成
`する補正データ生成手段と、
`前記補正データに基づいて前記画像信号を補正し、補正
`された画像信号を生成する補正手段とを有することを特
`徴とする撮像装置。
`【請求項16】複数種類のテストパターンに基づく画像
`の少なくとも一部を撮像して画像信号を出力する光電変
`換手段と、
`前記画像信号を第1の標本化間隔で標本化したデータ中
`から、前記第1の標本化間隔よりも大きな第2の標本化
`間隔でサンプルデータを抽出するサンプルデータ抽出手
`段と、
`前記サンプルデータから、補間処理によって前記第1の
`標本化間隔よりも大きく、かつ前記第2の標本化間隔よ
`りも小さな第3の標本化間隔を有する補正データを生成
`する補正データ生成手段と、
`前記補正データに基づいて前記画像信号を補正し、補正
`された画像信号を生成する補正手段とを有することを特
`徴とする撮像装置。
`【発明の詳細な説明】
`【0001】
`【発明の属する技術分野】本発明は、データ処理装置、
`画像表示装置および撮像装置に関し、さらに詳しくは比
`較的粗いサンプリング間隔でサンプリングされたデータ
`に基づき、補間によって比較的細かいサンプリング間隔
`に対応する補正データを生成し、入力されるデータを上
`記補正データに基づいて補正するデータ処理装置、画像
`表示装置および撮像装置に関する。
`【0002】
`【従来の技術】輝度むらを補正可能な投写型画像表示装
`置(以下、本明細書中では投写型画像表示装置を単に
`「表示装置」と称する)として、特開平8−第2235
`19号公報に開示されるものがある。この表示装置で
`は、投射スクリーン上に表示される画像を撮像カメラに
`より撮影する。このとき、画面を碁盤の目状の複数の領
`域に分割して撮影し、投射スクリーン上の輝度を各領域
`ごとに求める。続いて、求められた各領域ごとの輝度に
`基づいて、各領域に対応する輝度補正値を求める。表示
`装置にはメモリが設けられており、投射スクリーンの分
`割領域のそれぞれに対応する輝度補正値が上記メモリに
`記録される。
`
`( 3 )
`
`特開2001−134252
`4
`【0003】上記表示装置で投射表示を行う場合、この
`表示装置に入力される入力映像信号に同期させて、投射
`スクリーンの上記分割領域に対応するアドレス値をアド
`レスカウンタで設定する。このアドレス値に対応してメ
`モリから輝度補正値が順次読み出される。読み出された
`輝度補正値をD/A変換回路でアナログ値に変換するこ
`とによりアナログ補正値を得て、このアナログ補正値と
`入力映像信号とを演算処理することにより、投射スクリ
`ーン上での輝度むらを補正する。
`10 【0004】
`10
`【発明が解決しようとする課題】たとえば、3管式ある
`いは3板式の電子カメラや投写型表示装置に代表される
`ような、ダイクロイックミラーを用いる装置では、ダイ
`クロイックミラーに入射する光の入射角度によって分光
`特性が変化する。この、入射角度の違いによって分光特
`性が変化する現象により、シェーディングを生じる。こ
`のシェーディングにより、投射される画面上で輝度むら
`を生じる。入射角度の違いにより生じる上記分光特性の
`変化が、各色光ごとに異なっていると、投射される画面
`20 上の場所場所に応じてカラーバランスが変化して色むら
`20
`を生じる。色むらを生じると、たとえば無彩色の画像信
`号が入力されているにもかかわらず、画面上の場所に応
`じて色付きを生じる。この色むらの補正を、先に説明し
`たようにアナログ的に行おうとすると、補正回路を構成
`する部品自体の特性のばらつきや製品性能のばらつきに
`より、補正しきれない場合がある。
`【0005】これに対して、上述した色むらや輝度むら
`の補正をディジタル的に補正することが考えられる。こ
`の場合、先に説明したような方法により、投射した画面
`30 を碁盤の目状の複数の領域に分割して撮影し、投射スク
`30
`リーン上の輝度を各領域ごとに求め、各領域ごとに輝度
`補正値を求める方法が適用できる。そして、上述したア
`ナログ補正に代えて、先述したメモリから読み出される
`補正値を用いて入力映像信号をディジタル補正する。
`【0006】しかし、投射した画面を碁盤の目状の複数
`の領域に分割して撮影する際の分割数が少ないと、ある
`分割領域内に対応する入力映像信号は同じ補正値を用い
`て補正されるので、補正がきめ細かく行われない。つま
`り、投射される画面を構成する画素の一つ一つに着目す
`40 ると、補正しきれずに残る誤差、すなわち残存誤差が存
`40
`在する。この残存誤差は、隣接する分割領域の境界を隔
`てて急に変化することもある。すると、残存誤差の急な
`変化によって、補正されずに残る輝度むらや色むらも上
`記境界を隔てて急に変化するので、投射される画像の画
`質を低下させる要因となっていた。
`【0007】上述のような、分割された領域間で生じる
`輝度むらや色むらの急な変化を抑制するには、表示され
`る画像の画素ごとに補正をすることも考えられる。しか
`し、このようにすると、補正値を得るのに多くの手間と
`50 時間を要するとともに、補正値を記憶するのに必要なメ
`50
`
`3
`
`
`
`5
`モリ空間も莫大なものになるという問題点を有する。
`【0008】本発明の目的は、多くの手間や時間を要す
`ることなく、なおかつ補正値を記憶するのに必要なメモ
`リ容量も少なくて済み、投射される画像の画質低下を抑
`制可能なデータ処理装置、画像表示装置および撮像装置
`を提供することにある。
`【0009】
`【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図
`1、図2に対応付けて以下の発明を説明する。
`(1) 請求項1に記載の発明に係るデータ処理装置
`は、第1の標本化間隔で標本化されたデータ中から、第
`1の標本化間隔よりも大きな第2の標本化間隔でサンプ
`ルデータを抽出するサンプルデータ抽出手段84と;サ
`ンプルデータから、補間処理によって第1の標本化間隔
`よりも大きく、かつ第2の標本化間隔よりも小さな第3
`の標本化間隔を有する補正データを生成する補正データ
`生成手段84と;補正データに基づいて補正前データを
`補正し、補正後データを生成する補正手段77、78お
`よび79とを有することにより上述した目的を達成す
`る。
`(2) 請求項2に記載の発明に係るデータ処理装置
`は、補正データを、補正前データの値に対する補正後デ
`ータの値の関係を定義するルックアップテーブルに記憶
`されるものである。
`(3) 請求項3に記載の発明は、入力されるデータに
`基づく画像を表示する画像表示装置に適用される。そし
`て、請求項1または2に記載のデータ処理装置と;補正
`手段77、78および79により生成される補正後デー
`タに基づいて画像を表示するための表示信号を出力する
`表示信号出力手段80とを有するものである。
`(4) 請求項4に記載の発明は、撮影レンズにより形
`成される被写体像を光電変換して画像信号を出力する光
`電変換装置を有する撮像装置に適用される。そして、請
`求項1または2に記載のデータ処理装置を有し;補正手
`段77、78および79は、光電変換装置から出力され
`る画像信号に基づいて生成される画像データである補正
`前データを補正して補正後データを生成するものであ
`る。
`(5) 請求項5に記載の発明に係る画像表示装置は、
`予め定められた複数種類のテストパターン画像を表示す
`るためのテストパターンデータを生成するテストパター
`ン生成手段82と;テストパターンデータに基づく表示
`画像の少なくとも一部を入力して画像データを出力する
`表示画像モニタ手段52とをさらに有し;サンプルデー
`タ抽出手段84は、表示画像モニタ手段52から出力さ
`れる画像データよりサンプルデータを抽出するものであ
`る。
`(6) 請求項6に記載の発明に係る画像表示装置は、
`画像の表示階調数をMとしたときに、テストパターン生
`成手段82で生成されるテストパターンの種類数はM未
`
`( 4 )
`
`特開2001−134252
`6
`
`満としたものである。
`(7) 請求項7に記載の発明に係る画像表示装置は、
`補正データ生成手段84が、表示される画像に生じるシ
`ェーディングおよび色むらのうちの少なくともいずれか
`を抑制するように補正データを生成するものである。
`(8) 請求項8に記載の発明に係る画像表示装置は、
`表示画像モニタ手段52が、画像表示装置51と一体
`に、または画像表示用のスクリーン53と一体に設けら
`れるものである。
`10 (9) 請求項9に記載の発明に係る画像表示装置は、
`10
`M未満の数のテストパターンにより得られた結果より、
`テストパターン生成手段82で生成されないテストパタ
`ーンに対応する補正信号を補間して求めるものである。
`(10) 請求項10に記載の発明に係る撮像装置は、
`請求項1または2に記載のデータ処理装置と、複数種類
`のテストパターンデータに基づく画像の少なくとも一部
`を撮像して画像データを出力する光電変換手段52とを
`有し;サンプルデータ抽出手段84は、光電変換手段5
`2から出力される画像データよりサンプルデータを抽出
`20 するものである。
`20
`(11) 請求項11に記載の発明に係る撮像装置は、
`画像表示階調数をMとしたときに、テストパターンの種
`類数をM未満としたものである。
`(12) 請求項12に記載の発明に係る撮像装置は、
`M未満の数のテストパターンにより得られた結果より、
`撮像されないテストパターンに対応する補正信号を補間
`して求めるものである。
`(13) 請求項13に記載の発明に係るデータ処理装
`置は、画像信号を第1の標本化間隔で標本化したデータ
`30 中から、第1の標本化間隔よりも大きな第2の標本化間
`30
`隔でサンプルデータを抽出するサンプルデータ抽出手段
`84と;サンプルデータから、補間処理によって第1の
`標本化間隔よりも大きく、かつ第2の標本化間隔よりも
`小さな第3の標本化間隔を有する補正データを生成する
`補正データ生成手段84と;補正データに基づいて画像
`信号を補正し、補正された画像信号を生成する補正手段
`77、78および79とを有するものである。
`(14) 請求項14に記載の発明に係る画像表示装置
`は、画像信号を第1の標本化間隔で標本化したデータ中
`40 から、第1の標本化間隔よりも大きな第2の標本化間隔
`40
`でサンプルデータを抽出するサンプルデータ抽出手段8
`4と;サンプルデータから、補間処理によって第1の標
`本化間隔よりも大きく、かつ第2の標本化間隔よりも小
`さな第3の標本化間隔を有する補正データを生成する補
`正データ生成手段84と;補正データに基づいて画像信
`号を補正し、補正された画像信号を出力する補正手段7
`7、78および79と;補正手段84で補正され、出力
`される画像信号に基づいて、画像を表示する表示手段8
`0とを有するものである。
`50 (15) 請求項15に記載の発明係る撮像装置は、被
`50
`
`4
`
`
`
`7
`写体像を光電変換して画像信号を出力する光電変換手段
`52と、画像信号を第1の標本化間隔で標本化したデー
`タ中から、第1の標本化間隔よりも大きな第2の標本化
`間隔でサンプルデータを抽出するサンプルデータ抽出手
`段84と;サンプルデータから、補間処理によって第1
`の標本化間隔よりも大きく、かつ第2の標本化間隔より
`も小さな第3の標本化間隔を有する補正データを生成す
`る補正データ生成手段84と;補正データに基づいて画
`像信号を補正し、補正された画像信号を生成する補正手
`段77、78および79とを有するものである。
`(16) 請求項16に記載の発明に係る撮像装置は、
`複数種類のテストパターンに基づく画像の少なくとも一
`部を撮像して画像信号を出力する光電変換手段52と;
`画像信号を第1の標本化間隔で標本化したデータ中か
`ら、第1の標本化間隔よりも大きな第2の標本化間隔で
`サンプルデータを抽出するサンプルデータ抽出手段84
`と;サンプルデータから、補間処理によって第1の標本
`化間隔よりも大きく、かつ第2の標本化間隔よりも小さ
`な第3の標本化間隔を有する補正データを生成する補正
`データ生成手段84と;補正データに基づいて画像信号
`を補正し、補正された画像信号を生成する補正手段とを
`77、78および79有するものである。
`【0010】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
`解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
`ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
`発明が実施の形態に限定されるものではない。
`【0011】
`【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態に係
`るデータ処理装置を備える画像表示装置の概略的構成を
`示す図である。画像表示装置51は、撮像装置52とデ
`ータ処理装置200とを備える。画像表示装置51は、
`たとえば投写型液晶プロジェクタであり、外部機器から
`入力される映像信号に基づく画像を生成する液晶ライト
`バルブ、液晶ライトバルブで生成された画像を照明する
`光源、そして光源で照明された画像をスクリーン53上
`に投射する投射レンズなどを備えて構成される。画像表
`示装置51は、スクリーン53に表示されている画像を
`入力(撮像)するための撮像装置52と、撮像装置52
`から出力される画像信号を処理するためのデータ処理装
`置200とをさらに備える。これらの撮像装置52およ
`びデータ処理装置200は、画像表示装置51に一体に
`組み込まれている。
`【0012】撮像装置52およびデータ処理装置200
`には、画像表示装置51本体の電源部より電力が供給さ
`れる構成となっている。画像表示装置51には、不図示
`のキャリブレーション動作設定スイッチが設けられてい
`る。このスイッチを操作者が操作してキャリブレーショ
`ンモードに設定することにより、撮像装置52およびデ
`ータ処理装置200に電力が供給される。一方、通常の
`使用状態、すなわち外部機器から入力される映像信号に
`
`( 5 )
`
`特開2001−134252
`8
`基づく画像をスクリーン53に投射する状態では、撮像
`装置52およびデータ処理装置200には電力が供給さ
`れない。したがって、無駄な電力の消費が抑制される。
`なお、スクリーン53上で×印で示される4つの点e、
`f、gおよびhについては後で説明する。
`【0013】図2は、画像表示装置51の内部構成を概
`略的に示すブロック図である。端子71、72および7
`3には、それぞれスクリーン53の画像を表示するため
`のアナログのR、G、B画像信号が入力され、A/Dコ
`10 ンバータ74、75および76でディジタル画像信号に
`10
`変換される。A/Dコンバータ74、75および76に
`よるA/D変換のタイミングは、アドレス供給回路87
`から出力されるタイミング信号によって制御される。
`【0014】アドレス供給回路87は、端子85に入力
`される水平同期信号および端子86に入力される垂直同
`期信号から上述したA/D変換のタイミング信号とアド
`レス信号とを生成する。アドレス供給回路87で生成さ
`れたアドレス信号は、ルックアップテーブル(以下、本
`明細書中ではルックアップテーブルを「LUT」と称す
`20 る)77、78および79に入力される。
`20
`【0015】アドレス供給回路87の内部構成を概略的
`に示す図3を参照し、アドレス供給回路87についてさ
`らに詳しく説明する。端子85から入力される水平同期
`信号は、位相比較器91に入力される。位相比較器91
`の他入力には、後述する水平カウンタ93のTC端子か
`ら出力される信号が入力される。位相比較器91に入力
`される二つの信号の位相差に応じたアナログ電圧信号が
`位相比較器91からVCO92に入力される。
`【0016】VCO92は、位相比較器91からの入力
`30 電圧に応じた周波数のパルス信号を出力する。VCO9
`30
`2から出力されるパルス信号は、A/Dコンバータ7
`4、75および76と、水平カウンタ93のクロック端
`子(CK)とに入力される。水平カウンタ93は、N進
`カウンタであり、クロック端子からN個のパルスが入力
`されるとターミナルカウント端子(TC)から一つのパ
`ルスが出力される。ターミナルカウント端子から出力さ
`れる信号は位相比較器91に入力され、上述したように
`端子85より入力される水平同期信号と位相比較され
`る。
`40 【0017】水平カウンタ93は、VCO92から出力
`40
`されるパルス信号の数をカウントし、出力端子(Qn)
`よりカウント値を出力する。このカウント値は、Nに達
`するとリセットされる。水平カウンタ93から出力され
`る信号はパラレル信号であり、このパラレル信号がLU
`T77、78および79に入力される水平アドレス信号
`となる。上記Nは、画像表示装置51の水平方向の表示
`解像度に応じて設定されるものであり、画像表示装置5
`1の仕様に応じて固定してもよいし、この画像表示装置
`51がいわゆるマルチスキャンタイプのものであるなら
`50 ば、入力される映像信号に応じて自動あるいは手動で設
`50
`
`5
`
`
`
`9
`
`定変更可能としてもよい。
`【0018】ターミナルカウント端子(TC)から出力
`されるパルス信号はまた、垂直カウンタ94のクロック
`端子(CK)に入力される。端子86から入力される垂
`直同期信号は、垂直カウンタ94のリセット端子(RS
`T)に入力される。垂直カウンタ94は、水平カウンタ
`93から入力されるパルス信号の数をカウントし、出力
`端子(Qn)よりカウント値を出力する。このカウント
`値は、リセット端子に垂直同期信号が入力されるとリセ
`ットされる。垂直カウンタ94の出力信号も水平カウン
`タ93の出力信号と同様、パラレル信号であり、LUT
`77、78および79に入力される垂直アドレス信号と
`なる。
`【0019】再び図2を参照して、画像表示装置51の
`内部構成を説明する。LUT77、78および79の出
`力は、それぞれスイッチ81の端子Aに接続される。ス
`イッチ81の端子Bにはテストパターン発生回路82の
`出力が接続される。スイッチ81が端子Aに接続されて
`いる場合には、LUT77、78および79から出力さ
`れる画像データがLCDドライバ80に入力される。L
`CDドライバ80は、入力される画像データに基づいて
`不図示の液晶ライトバルブ等に駆動信号を出力する。な
`お、テストパターン発生回路82の詳細については後で
`説明する。
`【0020】データ処理装置200は、CPU84およ
`びワーキングメモリ83などから構成される。CPU8
`4は、後で詳しく説明するキャリブレーション動作時
`に、テストパターン発生回路82に対してテストパター
`ン生成指令信号を発し、スイッチ81を端子Bに切り換
`える。すると、スクリーン53(図1)に所定のテスト
`パターンが投射表示される。撮像装置52はこのとき、
`スクリーン53上に投射されている画像を入力、すなわ
`ち撮影し、画像信号をワーキングメモリ83に出力す
`る。CPU84は、ワーキングメモリ83に記憶されて
`いる上記画像信号を後述するように処理し、シェーディ
`ングおよび色むらのうちの少なくともいずれかを補正す
`るための補正値を算出してLUT77、78および79
`に出力する。LUT77、78および79はこれらの補
`正値を記憶する。
`【0021】以上に説明したように構成される画像表示
`装置51において、この画像表示装置51が有するデー
`タ処理装置200により行われるキャリブレーション動
`作と、画像表示装置51により行われる画像表示動作と
`について順次説明する。なお、以下では説明を簡略化す
`るため、画像表示装置51の表示解像度は水平方向、垂
`直方向とも各6画素であるものとする。また、R、G、
`B各色の階調は3ビット、すなわち0(最も暗い)〜7
`(最も明るい)の8階調であるものとするが、本発明が
`これらの値に限定されるものではない。
`【0022】− キャリブレーション動作 −
`
`( 6 )
`
`特開2001−134252
`10
`図4は、データ処理装置200に組み込まれるCPU8
`4により実行されるキャリブレーション手順を説明する
`フローチャートである。以下、図1〜図7を参照してC
`PU84により実行されるキャリブレーション手順につ
`いて説明する。
`【0023】ステップS101においてCPU84は、
`スイッチ81を端子Bに切り換える。なお、このスイッ
`チ81の切換に関してはCPU84が自動的に行うのに
`代えて操作者が手動で切り換えるものであってもよい。
`10 【0024】ステップS102においてCPU84は、
`10
`テストパターン発生回路82にテストパターン生成指令
`信号を発する。テストパターン発生回路82は、CPU
`84から出力される指令信号に応答して以下に説明する
`テストパターンを生成する。すると、スクリーン53上
`に所定のテストパターンが表示される。
`【0025】本実施の形態において、スクリーン53上
`に投射されるテストパターンは、R、G、Bが同じ階調
`値であるニュートラルグレイの一様なパターンである。
`このとき、階調値が0、4、7と変えられるのに応じて
`20 スクリーン53上に投射されるテストパターンは黒、グ
`20
`レイ、白と変化する。ただし、ここでスクリーン53上
`に投射される画像は、何の補正も施されていない。この
`ため、R、G、B各色の液晶ライトバルブのγ特性(入
`力信号に対する表示画像の濃度の特性)のばらつきや、
`シェーディング等の影響を受ける。その結果、本来中間
`色を有する均一なパターンがスクリーン53に表示され
`るべきところ、スクリーン53上の場所によって輝度む
`らを生じたり、色付き(色むら)を生じたりする。
`【0026】スクリーン53上に投射表示されるテスト
`30 パターンの画像は、撮像装置52により入力され、この
`30
`撮像装置52から画像データが出力される。CPU84
`は、スクリーン53に表示されるテストパターンの種
`類、すなわちニュートラルグレイのパターンの階調を
`0、4、7と変えては撮像装置52から出力される画像
`データをワークメモリ83に取り込む動作を所定回数
`(本実施の形態においては3回)繰り返す。以下、本実
`施の形態の説明中では、スクリーン53に表示されるテ
`ストパターンの画像を、撮像装置52によって入力する
`ことを「サンプリング」あるいは「サンプルする」と表
`40 現し、サンプリングしてワークメモリ83に記憶される
`40
`画像データを「サンプルデータ」と称する。
`【0027】なお、撮像装置52の入出力特性は、厳密
`に調整されたものであるか、あるいはその特性が厳密に
`測定されているものを用いることが望ましい。なぜなら
`ば、撮像装置52で入力されたスクリーン53の表示画
`像に基づいて画像表示装置51のシェーディングや色む
`らなどを補正するからである。もし、撮像装置52の入
`出力特性が管理されていないと、補正結果は撮像装置5
`2の入出力特性の影響を受け、望ましい補正結果が得ら
`50 れない。
`50
`
`6
`
`
`
`11
`【0028】ステップS103においてCPU84は、
`ワーキングメモリ83に記憶されているサンプルデータ
`から階調補正値算出用の補正式を算出する。この、補正
`式を算出する際のサンプルデータについて図5(a)を
`参照し、以下に説明する。
`【0029】図5(a)は、スクリーン53上に投射表
`示される画像の有効表示領域の部分を縦横それぞれ6分
`割し、各領域ごとに番号を付したものを示している。本
`実施の形態において画像表示装置51は縦横それぞれ6
`画素、計36画素の表示解像度を有しているので、1〜
`36の番号の付された領域のそれぞれが一つの表示画素
`に対応する。CPU84がステップS103で補正式を
`算出するときには、図5(a)の領域8、11、26お
`よび29のサンプルデータが用いられる。この領域8、
`11、26および29は、図1に示されるスクリーン5
`3上の点e、f、g、およびhに対応している。
`【0030】ここで、領域8のサンプルデータが以下の
`表1に示されるとおりであったと仮定する。
`【表1】
`
`【0031】表1のサンプルデータでは、R、G、B3
`色のうちのGのデータはテストパターンの階調値と同じ
`値となっている。つまり、テストパターンの階調値をD
`t、サンプルデータの階調値をDsとすると、Ds=D
`tとなっているので階調補正値算出用の方程式を求める
`ことは不要である。一方、R色およびB色についてはそ
`れぞれ図6(a)、図6(b)のグラフで示されるよう
`に実測値と理想値とが乖離している状態となっている。
`【0032】図6(a)、図6(b)を参照してサンプ
`ルデータからR色およびB色の階調補正値算出用の方程
`式を求める手順について説明する。
`
`( 7 )
`
`特開2001−134252
`12
`【0033】図6(a)のグラフより、領域8における
`画像表示装置51のR色の投射表示特性は、入力値0に
`対しての0レベルで、入力値4に対して3のレベルで、
`そして入力値7に対して6のレベルで投射表示されてい
`ることがわかる。逆に表現すると、投射表示される画像
`の輝度レベルを3にするために入力値は4とすればよい
`ことがわかる。すなわち、0〜3の入力値に対する補正
`値は、図6(a)の直線aより求め、3〜7の入力値に
`対する補正値は図6(a)の直線bより求めればよい。
`10 このとき、図6(a)のグラフにおける縦軸(サンプル
`10
`データの階調値)を入力(補正前)データの階調値Di
`と、横軸(テストパターンの階調値)を出力(補正後)
`データDoと置き換え、方程式Do=f(Di)を求め
`ればよい。すると、図6(a)における直線aの方程式
`は、
`Do=4/3Di … 式(1)
`となり、直線bの方程式は、
`Do=Di+1 … 式(2)
`となる。
`20 【0034】図6(b)のグラフからも、上述したのと
`同様にして、0〜4の入力値Diに対する補正値Doは
`図6(b)の直線aから求め、4〜7の入力値Diに対
`する補正値Doは図6(b)の直線bから求めればよ
`い。そして、図6(b)の直線aの方程式は、
`Do=4/3Di−4/3 … 式(3)
`となり、直線bの方程式は、
`Do=3/2Di−2 … 式(4)
`となる。CPU84は、以上に説明したアルゴリズムに
`従ってステップS103の処理を行う。以上では領域8
`30 のサンプルデータに基づく処理を例にとって説明をした
`30
`が、CPU84は領域11、26および29のサンプル
`データに基づく処理も同様に行う。以上のようにしてC
`PU84は、領域8、11、26および29のサンプル
`データに基づいてR、G、B各色の階調補正値算出用の
`方程式をステップS103で求める。
`【0035】ステップS104においてCPU84は、
`ステップS103で求められた式を用いて階調補正値を
`算出する。CPU84による補正値算出結果の一例を以
`下の表2に示す。
`40 【表2】
`40
`
`7
`
`
`
`13
`[$2]
`
`( 8 )
`
`特開2001−134252
`14
`
`B’é-‘fiJEJfiIE'IIE (fiHIE'ZS)
`
`
`
`
`
`
`
`【0036】上記表2は、領域8の階調補正値のみを示
`す。この表2において、R色の入力値Di(補正前デー
`タ)が7のとき、式(2)で算出される補正値Doは8
`となる。しかし、階調値は0〜7までしか存在し得ない
`ので、このような場合には補正値Doを7とする。
`【0037】同様に、B色の入力値Diが0のとき、式
`(3)で算出される補正値Doは−4/3となるが、上
`述したのと同様の理由により補正値Doを0とする。B
`色の入力値Diが7のときの補正値Doも同様にして7
`とする。また、表2は式(1)〜式(4)において計算
`された結果の小数点以下第1位を四捨五入したものを示
`している。なお、ここでは、ステップS103、S10
`4において、サンプルデータ以外の補正値の算出を1次
`(線形)補間して求める構成としたが、本発明は上記の
`例に限定されるものではない。
`【0038】CPU84によるステップS101〜ステ
`ップS104の処理により、領域8、11、26および
`29におけるR、G、B各色の階調補正値が求められ
`る。ところで、上記階調補正値算出手順を、領域1〜3
`6、すなわち表示画素のすべてに対応して繰り返し行う
`こともできるが、階調補正値の算出に多くの時間を要す
`る。本実施の形態において、画像表示装置51の表示解
`像度は36画素であるので、時間を要する程度はたかが
`知れている。しかし、この表示解像度がSVGA(80
`0×600画素)、XGA(1024×768画素)、
`さらには1280×1024画素、1600×1200
`画素と増すにつれて、サンプリングに要する時間もサン
`プルデータを記憶するメモリ容量も、補正式の算出に要
`する時間も飛躍的に増す。
`【0039】本実施の形態では、領域8の階調補正値を
`領域1、2、7および8の階調補正値として共用する。
`同様に、領域11の階調補正値を領域5、6、11およ
`び12の、領域26の階調補正値を領域25、26、3
`
`1および32の、そして領域29の階調補正値を領域2
`9、30、35および36の階調補正値としてそれぞれ
`20 共用する。上述のように、一つの領域の階調補正値を4
`20
`つの領域の階調補正値として共用することにより、階調
`補正値を記憶するのに必要なメモリ容量を削減すること
`ができる。以下、図5(b)に示されるように、領域
`1、2、7および8で占められる領域を領域Aと定義
`し、残りの部分についても同様に領域B、C、…、H、
`Iと定義する。つまり、ステップS101〜ステップS
`104の処理により、領域A、C、GおよびIの階調補
`正値が求められたことになる。
`【0040】ステップS105においてCPU84は、
`30 領域A、C、GおよびIのR、G、B各色および各階調
`30
`の階調補正値を用いて、以下に説明するように領域B、
`D、E、FおよびHそれぞれに対応する階調補正値を補
`間演算によって求める。
`【0041】たとえば、領域BにおけるR色の階調0に
`対応する階調補正値を求める場合、A、Cそれぞれの領
`域におけるR色の階調0の階調補正値を足して2で割
`る。同様に、領域BにおけるR色の階調1〜7、G色お
`よびB色の階調0〜7についても領域AおよびCそれぞ
`れの階調補正値を平均して求める。以上の平均値算出の
`40 処理により、領域BにおけるR、G、B各色各階調の階
`40
`調補正値が算出される。
`【0042】上述したのと同様の手順により、CPU8
`4は領域AおよびGの階調補正値を各色各階調ごとに平
`均して領域Dの階調補正値を算出する。CPU84はさ
`らに、領域CおよびIの階調補正値より領域Fの階調補
`正値を、領域GおよびIの階調補正値より領域Hの階調
`補正値を算出する。CPU84はまた、領域Eの階調補
`正値に関して、領域A、C、GおよびIの各色各階調の
`階調補正値をそれぞれ足して4で割ることにより求め
`50 る。なお、上記の例では領域B、D〜F、Hの各色各階
`50
`
`8
`
`
`
`15
`調の階調補正値を、領域A、C、G、Iの階調補正値よ
`り平均をとることにより求める方法について説明した
`が、たとえば、領域分割数が多くなった場合など、別の
`補間方法により求めても良い。
`【0043】ステップS106においてCPU84は、
`ステップS103〜ステップS105の処理を経て算出
`された領域A〜Iの各色各階調の階調補正値をLUT7
`7、78および79に転送する。このとき、LUT77
`には領域A〜IのR色各階調の、LUT78には領域A
`〜IのG色各階調の、そしてLUT79には領域A〜I
`のB色各階調の階調補正値が格納される。
`【0044】ここで、アドレス供給回路87とLUT7
`7〜79のそれぞれとの間に接続されるアドレスバスに
`ついて説明する。既に説明したとおり、LUT77〜7
`9は、図5(a)の領域1〜36のすべてに対する階調
`補正値が格納されているのではなく、図5(b)の領域
`A〜Iに対応する階調補正値が格納されている。つま
`り、図5(a)における領域1、2、7および8に対し
`ては図5(b)における領域Aの階調補正値が用いられ
`る。具体的には、アドレス供給回路87から出力される
`水平、垂直両方向それぞれのアドレスバスのうちのLS
`Bが省かれていて、バス幅が2ビット節約されている。
`このようにアドレスバスのLSBが省略されることによ
`り、図5(a)の水平方向に000、001、…、10
`0、101と2進数で記されているアドレスデータは図
`5(b)の水平方向に00、01、10と記されるもの
`となる。本実施の形態では、上述のようにしてアドレス
`バス幅を2ビット省略できるのに加え、LUT77、7
`8および79の記憶容量を、表示画素のすべてに対応す
`る補正値を記憶するものに比べて1/4とすることがで
`きる。また、キャリブレーションに際して測定点を減じ
`ることができるのに加え、先述のとおり8階調のうちの
`3階調のみで測定を行うことでキャリブレーションに要
`する時間を大幅に減じることが可能となる。
`【0045】たとえば、表示解像度が1,024×76
`8(バス幅で表現すると水平方向10ビット×垂直方向
`10ビット)で、R、G、B各色の表示階調が256
`(バス幅で表現すると色数2ビット×階調8ビット)の
`ものでは、表示画素のすべてに対応する補正値を記憶し
`ようとすると30ビットものアドレスバス幅を要するこ
`とになる。そして、キャリブレーション時の測定に要す
`る時間も莫大なものとなってしまう。この点、本発明に
`よればキャリブレーション時の測定に要する時間を大幅
`に減じるとともに、ハードウェア規模を縮小することが
`可能となる。
`【0046】以上の実施の形態では、水平方向および垂
`直方向のそれぞれで2画素ずつ、計4画素分に相当する
`領域を一つの領域としてLUT77、78および79に
`記憶する例について説明したが、本発明は上記の例に限
`られない。たとえば水平方向垂直方向のそれぞれに対し
`
`( 9 )
`
`特開2001−134252
`16
`て3画素あるいはそれ以上の画素をひとまとめにしても
`よい。また、水平垂直それぞれの方向にまとめる画素数
`は必ずしも等しくする必要はなく、たとえば水平方向に
`3画素、垂直方向に2画素をひとまとめにしたり、水平
`方向はひとまとめにせず、垂直方向にのみ4画素をひと
`まとめにしたりするものであってもよい。このとき、2
`の倍数の画素をひとまとめにする場合にはアドレス供給
`回路87とLUT77〜79およびワーキングメモリ8
`3とLUT77〜79との間に接続されるアドレスバス
`10 をLSB側から順次省いてゆけばよい。また、ひとまと
`10
`めする画素数が2の倍数でないときにはアドレス供給回
`路87とLUT77〜79との間およびワーキングメモ
`リ83とLUT77〜79との間に、ひとまとめにする
`画素数に応じたエンコーダ等のロジック回路を介在させ
`ればLUT77、78および79に接続されるアドレス
`バスの本数を減じることができる。
`【0047】ここで、シェーディングや色むら等の特性
`について説明する。これらの特性は、表示画面上の水平
`・垂直方向の位置に応じて変化する。この特性の変化を
`20 波として捕らえた場合、周波数という尺度で特性の変化
`20
`の度合いを表すことができる。この場合、特性の変化は
`表示画面の空間内で生じるものなので、空間周波数とい
`う尺度で特性の変化の度合いを表すことができる。以
`下、本明細書中では、「シェーディングや色むら等の特
`性」を単に「表示むら特性」と称する。
`【0048】一方、表示される画像は水平・垂直両方向
`にメッシュ状に分割された複数の画素で構成されてい
`る。つまり、表示される画像は2次元の平面上に配列さ
`れる複数の画素で構成されている。そして画素一つ一つ
`30 の色は、R、G、B3色それぞれの階調値の組み合わせ
`30
`で定義される。いわば、2次元の表示画面が上記画素の
`配列ピッチで定義される標本化間隔で標本化(量子化)
`されているといえる。
`【0049】表示むら特性の変化を、上述した「画素の
`配列ピッチで定義される標本化間隔」という尺度で見た
`ときに、表示むら特性の変化度合い(空間周波数)は、
`上記標本化間隔でサンプリングし得る空間周波数の最大
`値に比べて十分に低い。いま、表示対象となる画像デー
`タの標本化間隔を第1の標本化間隔と定義し、キャリブ
`40 レーション時にサンプリングする際の標本化間隔を第2
`40
`の標本化間隔と定義する。また、サンプリングした結果
`を補間して得られる補正値の標本化間隔を第3の標本化
`間隔と定義する。
`【0050】もし、キャリブレーション時に要する時間
`や補正値を記憶するLUTの容量に制限がないのであれ
`ば、第2の標本化間隔を第1の標本化間隔と等しくすれ
`ばよい。この場合、補間演算は不要となる。しかし、実
`際には表示される画素数が100万画素前後、あるいは
`100万画素を越すようになると、第2の標本化間隔を
`50 第1の標本化間隔と等しくしたのではキャリブレーショ
`50
`
`9
`
`
`
`17
`ンに要する時間とLUTの記憶容量は莫大なものとな
`る。したがって、本発明のように第1の標本化間隔を有
`するデータ中から第2の標本化間隔でサンプルデータを
`抽出し、補間によって第3の標本化間隔を有する補正デ
`ータを生成することが、キャリブレーションに要する時
`間を短縮するのと、補正データを記憶するメモリの容量
`を減じる上で有効である。
`【0051】第2の標本化間隔は、補正対象となる表示
`むらの有する最高空間周波数の2倍の値を超すサンプリ
`ング周波数(ナイキスト周波数)となるようにすること
`が望ましい。このように第2の標本化間隔を定めること
`により、表示むら特性自体を一義的に標本化することが
`できる。したがって、第2の標本化間隔でサンプリング
`した表示むら特性を補間処理し、得られた第3の標本化
`間隔を有する補正データによって補正対象のデータを補
`正することにより、残留誤差を最小限に抑制することが
`できる。
`【0052】第3の標本化間隔については、この間隔を
`大きくして第2の標本化間隔に近づけるほど補正データ
`を記憶するためのLUT77、78および79の容量を
`減じることが可能となる。その反面、一つの補正データ
`で補正する対象となるデータ(表示領域)が増すことに
`なるので、補正データによって補正しきれずに残る残留
`誤差が増すことになる。つまり、第3の標本化間隔と、
`表示される画像の質とはトレードオフの関係にある。し
`たがって、第3の標本化間隔は、表示する画像に求めら
`れる画質に応じて、第1の標本化間隔よりも大きく、第
`2の標本化間隔よりも小さい任意の値に定めればよい。
`【0053】以上では、画像の画素配列方向の標本化間
`隔について説明したが、階調方向にも同様のことがいえ
`る。たとえば、R、G、B各色の表示階調が256階調
`を有するものである場合、この256階調で定義される
`階調の間隔が上記第1の標本化間隔に対応する。そし
`て、液晶ライトバルブのγ特性を標本化しうる標本化間
`隔を第2の標本化間隔と定め、表示する画像に求められ
`る画質に応じて第3の標本化間隔を定めてもい。
`【0054】以上の説明からも明らかなように、標本化
`間隔の「間隔」は、あるデータが分布している空間にお
`ける文字通りの間隔のみならず、力やエネルギ等の、測
`定可能なあらゆる物理量の標本化間隔(量子化に際して
`の分解能に対応)をも含む。たとえば、ある電流信号が
`あったとして、その電流信号をA/D変換する際の分解
`能が1mAであったとする。この場合の標本化間隔は1
`mAということになる。また、ある時間軸に沿って変化
`する信号があれば、その時間軸に沿う方向(標本化に際
`してのインターバルに対応)にも、「間隔」を適用でき
`る。つまり、本実施の形態において、データ処理装置2
`00は画像信号を処理するものであったが、他の信号
`(データ)を処理するものにも本発明は適用可能であ
`る。
`
`( 10 )
`
`特開2001−134252
`18
`【0055】CPU84による以上に説明した階調補正
`値の算出手順は、たとえば画像表示装置51の電源投入
`時毎に行われる。あるいは、工場出荷時等に行われるも
`のであってもよい。工場出荷時に行われるものである場
`合、撮像装置52は画像表示装置51に必ずしも内蔵さ
`れる必要はない。すなわち、画像表示装置51の組立ラ
`インに設置されている撮像装置を組み立て途中の画像表
`示装置51に接続して上記階調補正値を算出すればよ
`い。この場合、画像表示装置51とは独立した撮像装置
`10 をスクリーン53の投射面に略正対させるように設置し
`10
`ておけばよい。あるいはスクリーン53を磨りガラス状
`のもので構成し、このスクリーン53の裏面側に撮像装
`置52を設置しておき、キャリブレーション時にスクリ
`ーン53の裏面より投射像を撮影することも可能であ
`る。このとき、スクリーン53と撮像装置52とを一体
`に設置することでスクリーン53と撮像装置52との相
`対位置を固定することができる。
`【0056】また、上述のように撮像装置52が画像表
`示装置51とは独立して設けられるものである場合、フ
`20 ラッシュメモリ等の不揮発性メモリ(不図示)にキャリ
`20
`ブレーションにより求められた階調補正値を記憶させて
`おくことが望ましい。そして、LUT77〜79はRA
`Mで構成し、画像表示装置51の電源投入時に、フラッ
`シュメモリからLUT77〜79のそれぞれに階調補正
`値を転送することが望ましい。なお、ワーキングメモリ
`83からLUT77〜79、あるいは不図示のフラッシ
`ュメモリからLUT77〜79への階調補正値の転送に
`際してはA/Dコンバータ74〜76それぞれの出力が
`ディセイブル(Disable)される。同様に、画像表示装
`30 置51が画像を投射表示する際にはワーキングメモリ8
`30
`3がディセイブルされてLUT77〜79の入力に接続
`されるバスから切り離される。
`【0057】− 画像の投射表示 −
`LUT77〜79のそれぞれには、以上に説明したよう
`に階調補正値が記憶され、画像表示装置51が投射表示
`を行う場合には入力される映像信号に対して以下のよう
`に階調補正がなされる。
`【0058】画像表示装置51の投射表示動作に際し、
`端子71〜73のそれぞれには、スクリーン53に投射
`40 表示する画像のR、G、B各色のアナログ映像信号が入
`40
`力され、端子85、86のそれぞれには水平同期信号お
`よび垂直同期信号が入力される。また、スイッチ81は
`端子Aに切り換えられる。
`【0059】アドレス供給回路87からA/Dコンバー
`タ74〜76のそれぞれにタイミング信号が供給される
`のに応じて、ディジタルデータに変換された映像信号が
`LUT77〜79のそれぞれに供給される。このとき、
`アドレス供給回路87からLLUT77〜79のそれぞ
`れには、A/Dコンバータ74〜76のそれぞれから出
`50 力されるディジタルの映像信号(階調データ)が、表示
`50
`
`10
`
`
`
`19
`画面中のどの画素に対応するものかを示すアドレス信号
`が供給される。
`【0060】LUT77〜79は、A/Dコンバータ7
`4〜76から出力される階調データおよびアドレス供給
`回路87から出力されるアドレス信号に基づいて階調補
`正された映像信号(階調データ)をLCDドライバ80
`に出力する。LCDドライバ80が不図示の液晶ライト
`バルブ等の画像生成装置に駆動信号を出力するのに応
`じ、この画像生成装置で生成された画像がスクリーン5
`3に投射表示される。
`【0061】以上では、キャリブレーションに際してた
`とえば図5(a)の領域8の階調補正値を図5(b)の
`領域Aの階調補正値とする例について説明したが、領域
`A内の任意の1画素に対応する領域、すなわち図5
`(a)の例では領域1、2、7および8のうちのいずれ
`かの階調補正値を領域Aの階調補正値とするものであっ
`てもよい。あるいは、ある特定の領域に含まれる複数の
`画素に対応する領域を測定して得られる複数の階調補正
`値に対して統計処理を施し、この統計処理結果をもって
`上記特定領域の階調補正値としてもよい。たとえば、図
`5(a)、図5(b)を参照して説明すると、領域Aの
`階調補正値は領域1および8の階調補正値を平均、加重
`平均、あるいは相乗平均等をして求めてもよい。上述の
`ように処理することにより、撮像装置52から出力され
`る映像信号中のノイズ成分の影響を減じることができ
`る。このノイズ成分をさらに低減するには、撮像装置5
`2が、図7にその一例が示されるようなノイズリデュー
`サの機能を有していることが望ましい。図7に示される
`ノイズリデューサは巡回型と呼ばれ、入力される映像信
`号に対してフレーム単位である係数が乗じられ、加算さ
`れて出力されるものである。なお、このノイズリデュー
`サは、電気回路で構成されるものであってもよいし、ソ
`フトウェア処理により図7に示すものと同等の機能を実
`現するものであってもよい。
`【0062】また、階調方向の補間(図4のステップS
`103〜ステップS104の処理)および表示画素の配
`列方向の補間(図4のステップS105の処理)につい
`ては、直線補間のみならず、多項式近似等を用いて非線
`形の補間をするものであってもよい。
`【0063】図4に示されるフローチャートでは、ステ
`ップS103、S104においてまず階調方向に補間を
`行い、続いてステップS105において画素の並び方向
`に補間を行って階調補正値を算出する手順が示されてい
`る。これに対して、まず画素の並び方向に補間を行い、
`続いて階調方向に補間を行って階調補正値を算出するこ
`とも可能である。
`【0064】以上の実施の形態の説明では、画像表示装
`置51が投射表示を行う際、A/Dコンバータ74、7
`5および76から出力されるデータがLUT77、78
`および79により補正される例について説明した。これ
`
`( 11 )
`
`特開2001−134252
`20
`に代えて、情報処理装置200のCPU84、あるいは
`別に設けられるハードロジックやCPU等により、LU
`T77、78および79の機能を代行するものであって
`もよい。つまり、第2の標本化間隔でサンプリングした
`表示むら特性を、上記CPU84、あるいは別設のハー
`ドロジックやCPUが補間処理し、第3の標本化間隔を
`有する、補正を施すためのデータを生成し、A/Dコン
`バータ74、75および76から出力されるデータに対
`して補正をする動作をリアルタイムで行うこともでき
`10 る。
`10
`【0065】以上の実施の形態の説明では、撮像装置5
`2としていわゆるカラーの撮像装置を用い、スクリーン
`53にニュートラルグレイのテストパターンを投射表示
`する例について説明した。上記例では、一つのテストパ
`ターンを投射すれば、R、G、B3色のサンプルデータ
`がほぼ同時に得られるのでサンプリングを高速に行うこ
`とができるという利点を有する。これに代えて、サンプ
`リングに要する時間が多少増加するものの、撮像装置5
`2をモノクロの撮像装置とすることも可能である。この
`20 場合、テストパターンはニュートラルグレイのものでな
`20
`く、R、G、B単色のテストパターンを時系列的に切り
`換えて表示し、その都度サンプリングをすればよい。
`【0066】以上の実施の形態の説明では、投写型の画
`像表示装置に本発明を適用する例について説明したが、
`本発明はその他の表示装置や撮像装置等に適用すること
`もできる。たとえば、撮像装置に本発明を適用する場合
`について説明する。撮像装置は、装着される撮影レンズ
`により形成される被写体像を光電変換して画像信号を出
`力する光電変換装置を有する。光電変換装置の後段に接
`30 続される画像処理回路は、光電変換装置から出力される
`30
`画像信号に対して予め定められた処理を行ってからA/
`D変換し、画像データを生成する。
`【0067】このように構成される撮像装置から出力さ
`れる画像データに基づく画像がディスプレイモニタ等に
`表示される。そして、ディスプレイモニタ上に表示され
`ている画像を、別の撮像装置や光電変換装置等を用いて
`サンプリングし、撮像装置の出力信号に補正を加えるた
`めのデータを生成する。このとき、ディスプレイモニタ
`の表示特性や、ディスプレイモニタに表示される画像を
`40 サンプリングするための撮像装置は厳密に較正されたも
`40
`のであるか、あるいはその特性が既知であるものを用い
`ることが望ましい。また、テストパターンとしては表示
`装置等に表示されるものを用いてもよいし、所定のテス
`トパターンが描かれているテストチャートを用いてもよ
`い。また、上記サンプリングに際し、ディスプレイモニ
`タへ表示することはせずに、撮像装置から出力される画
`像データを直接データ処理装置に入力してサンプリング
`し、補正データを生成するものであってもよい。
`【0068】以上に説明した撮像装置を有する機器とし
`50 ては、ディジタルスチルカメラやビデオカメラなどがあ
`50
`
`11
`
`
`
`21
`る。これらのディジタルスチルカメラやビデオカメラ
`は、画像データを磁気テープやフラッシュメモリ等の記
`憶装置に記録するための記録部をさらに有する。
`【0069】以上の発明の実施の形態と請求項との対応
`において、CPU84がサンプルデータ抽出手段、補正
`データ生成手段を、LUT77、78および79が補正
`手段を、LCDドライバ80が表示信号出力手段を、テ
`ストパターン発生回路82がテストパターン生成手段
`を、撮像装置52が表示画像モニタ手段をそれぞれ構成
`する。
`【0070】
`【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
`以下の効果を奏する。
`(1) 請求項1または13に記載の発明によれば、第
`1の標本化間隔で標本化されたデータ中から、第1の標
`本化間隔よりも大きな第2の標本化間隔でサンプルデー
`タを抽出し、このサンプルデータから、補間処理によっ
`て第1の標本化間隔よりも大きく、第2の標本化間隔よ
`りも小さな第3の標本化間隔を有する補正データを生成
`し、この補正データに基づいて補正前データを補正する
`ことにより、サンプルデータの抽出に要する時間を短縮
`できるのに加え、補正データの記憶に必要なメモリ空間
`を最小限にすることができる。
`(2) 請求項2に記載の発明によれば、補正データを
`ルックアップテーブルとした場合には従来よりも少ない
`容量のメモリ素子で構成できる。
`(3) 請求項3に記載の発明によれば、画像表示装置
`の較正に要する時間を短縮できるので操作性に優れる。
`また、補正データを記憶するためのメモリ空間を最小限
`にすることができるので、画像表示装置の製造コストを
`抑制することが可能となる。
`(4) 請求項4、10、15または16に記載の発明
`によれば、撮像装置の較正に要する時間を短縮できるの
`で操作性に優れる。また、補正データを記憶するための
`メモリ空間を最小限にすることができるので、撮像装置
`の製造コストを抑制することが可能となる。
`(5) 請求項5に記載の発明によれば、画像表示装置
`単体で較正を行うことができるので、表示性能を常に高
`い状態に維持することが容易となる。
`(6) 請求項6に記載の発明によれば、表示階調数未
`満の種類数のテストパターンを生成してサンプルデータ
`を抽出することにより、サンプルデータの抽出に要する
`時間を減じることができ、較正に要する時間を減じるこ
`とが可能となる。
`(7) 請求項7に記載の発明によれば、表示される画
`像に生じるシェーディングおよび色むらのうちの少なく
`ともいずれかを抑制でき、表示される画像の画質を向上
`させることができる。
`
`( 12 )
`
`特開2001−134252
`22
`(8) 請求項8に記載の発明によれば、表示画像モニ
`タ手段が画像表示装置または画像表示用のスクリーンと
`一体に設けられることにより、画像表示装置の可搬性を
`向上させることができる。また、表示画像モニタ手段と
`画像表示装置または画像表示用のスクリーンとの間の相
`対位置が一定になるのでデータの補正精度が高まり、よ
`り鮮明な表示画像を得ることができる。
`(9) 請求項9に記載の発明によれば、表示する画像
`の階調数未満の数のテストパターンにより得られた結果
`10 より、テストパターン生成手段で生成されないテストパ
`10
`ターンに対応する補正信号を補間して求めることによ
`り、搭載するメモリの容量やアドレスバスの幅が減じら
`れる。
`(10) 請求項14に記載の発明によれば、画像表示
`装置の較正に要する時間を短縮できるので操作性に優れ
`る。また、補正データを記憶するためのメモリ空間を最
`小限にすることができるので、画像表示装置の製造コス
`トを抑制することが可能となる。
`【図面の簡単な説明】
`20 【図1】 図1は、本発明の実施の形態に係るデータ処
`20
`理装置を備える画像表示装置の概略的構成を示す図であ
`る。
`【図2】 図2は、本発明の実施の形態に係るデータ処
`理装置を備える画像表示装置の内部構成の概略を説明す
`るブロック図である。
`【図3】 図3は、アドレス供給回路の内部構成を概略
`的に示すブロック図である。
`【図4】 図4は、データ処理装置に組み込まれるCP
`Uにより実行されるキャリブレーション手順を説明する
`30 フローチャートである。
`30
`【図5】 図5は、階調補正値の算出手順を説明する図
`である。
`【図6】 図6は、階調補正値算出用の方程式を求める
`手順を説明する図である。
`【図7】 図7は、撮像装置に組み込まれるノイズリデ
`ューサの機能を概念的に示すブロック図である。
`【符号の説明】
`51 … 画像表示装置 52 …
`撮像装置
`40
`40 53 … スクリーン 71、72、73 …
`端子
`74、75、76 … A/Dコンバータ 77、7
`8、79 … LUT
`80 … LCDドライバ
`82 … テストパターン発生回路 84 …
`CPU
`85、86 … 端子
`87 … アドレス供給回路
`
`12
`
`
`
`( 13 )
`
`特開2001−134252
`
`【図1】
`
`【図2】
`
`【図3】
`
`【図5】
`
`【図7】
`
`13
`
`
`
`( 14 )
`
`特開2001−134252
`
`【図4】
`
`【図6】
`
`
`
`─────────────────────────────────────────────────────
`フロントページの続き
`
`(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
` H04N 5/74 H04N 5/74 D 5C082
` 9/31 9/31 A
`
`
`Fターム(参考) 2H093 NC16 NC23 NC24 NC50 ND06
` ND09 ND34 ND54 NE06 NG02
` 5C006 AA01 AA11 AA22 AF13 AF46
` AF72 AF81 BB11 BF14 BF15
` BF22 EA01 EC02 EC08 EC11
` FA22
` 5C058 BA06 BA07 BA12 BA33 EA02
` EA12
` 5C060 GA01 GD04 JA19 JA21
` 5C080 AA10 BB05 CC03 DD05 EE17
` EE28 FF09 GG07 JJ02 JJ05
` JJ06
` 5C082 AA03 AA27 BA34 BA35 BB42
` BB51 CA11 CA81 CB01 DA76
` DA86 MM10
`
`14
`
`