CN101385063B - 图像显示装置和亮度较差修正方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像显示装置，主控制部具有用于改变设定于较差修正部的修正值的用户接口，并按照经由该用户接口而输入取得的修正程度信息，从存储部取得该修正值来控制较差修正部。在存储部存储有相当于经由用户接口而输入取得的各个修正程度信息的图像显示部的亮度较差修正值。能根据用户个人需要来修正亮度较差且不会导致亮度大幅度降低。

Description

图像显示装置和亮度较差修正方法

技术领域

本发明涉及能修正显示器件具有的亮度不均或色度不均(以下简称为亮度较差(luminance range：亮度或色度的最高值与最低值之差))的图像显示装置和亮度较差修正方法。

本发明基于2006年2月15日已在日本申请的特愿2006-37747号而主张优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

图8是表示能修正显示器件的亮度较差的现有图像显示装置的构成例的框图。图9是示意表示显示器件中的水平方向(水平平面)上的亮度分布的图。

如图8所示，现有的图像显示装置由图像处理部801、较差修正部802、主控制部803、存储部804和图像显示部805构成。

在上述构成中，在图像处理部801处理输入图像信号，将在此生成的处理后图像信号输入到较差修正部802。另外，在存储部804预先存储用于修正图像显示部805个别具有的亮度较差特性的修正值。主控制部803从存储部804中读出修正值来控制较差修正部802。较差修正部802修正所输入的处理后图像信号以消除图像显示部805个别具有的亮度较差，并将在亮度较差修正后生成的亮度较差修正后图像信号输入到图像显示部805。由此，在图像显示部805显示无亮度较差的图像。

在上述现有技术中，使亮度较高部位的亮度较差与亮度较低部位的亮度相适配来进行修正，修正成100％无亮度较差的状态，因此，在进行亮度较差修正之后，显示画面的亮度大幅度降低。

因此，公知有如下方法：如图9所示，以修正程度100％计，并不是将显示器件的整个显示画面修正为无亮度较差的状态，而是设定一个修正亮度较差时的目标亮度值，仅在亮度高于所设定的亮度值时使其下降到目标亮度值(例如参照专利文献1)。例如，若将目标亮度值设定为以修正程度10％表示的亮度值，则与在100％较差修正时降低的亮度相比，能以10％的亮度降低进行抑制。

专利文献1：日本特开2005-196087号公报(0006～0008段，图1)

发明内容

但是，根据上述专利文献1公开的技术，对于亮度较差的变化，是从中央部分向周边部分逐渐修正亮度较差，因此，修正过的部分消除了亮度较差，相反，未修正的部分亮度较差仍原样保留。

在如修正程度90％那样进行接近100％的亮度较差修正时，除周边以外的被修正过的部位成为完全无亮度较差的状态，但在修正部位与无修正部位的分界线上亮度坡度较大，因此，原本不存在的线状亮度较差变得明显。而且，由于使亮度目标值为一个，还存在不能按照实际用户的嗜好而改变亮度较差程度和亮度降低程度这样的新问题。

本发明是基于上述情况而作出的，其目的在于提供一种能够按照用户个人需要修正亮度较差而不会导致亮度大幅度降低的图像显示装置和亮度较差修正方法。

为了解决上述问题，本发明的图像显示装置，包括：图像处理部，用于对输入图像信号进行处理；图像显示部，显示由上述图像处理部输出的处理后图像信号；存储部，存储用于修正上述图像显示部中的显示像素之间的亮度较差的修正值；较差修正部，利用从上述图像处理部输出的处理后图像信号来修正上述图像显示部的亮度较差；主控制部，具有用于改变设定于上述较差修正部的修正值的用户接口，按照经该上述用户接口而输入取得的修正程度信息来从上述存储部取得该修正值，以控制上述较差修正部。

在本发明的图像显示装置中可以是，上述存储部存储与经由上述用户接口而输入取得的各个修正程度信息相当的上述图像显示部的修正值。

在本发明的图像显示装置中可以是，上述存储部仅存储1个修正值，上述主控制部从上述存储部取得上述修正值，算出按照经上述用户接口取得的修正程度信息的多个亮度较差修正值而输出到上述较差修正部。

在本发明的图像显示装置中可以是，上述存储部存储n(n为正整数)个上述修正值，上述主控制部利用上述n个修正值，算出按照经上述用户接口取得的m个(其中m＞n)修正程度信息的修正值而输出到上述较差修正部。

在本发明的图像显示装置中可以是，上述主控制部取得经上述用户接口输入的修正程度信息，利用与上述图像显示部的标准亮度分布近似的理想亮度分布特性来计算理想亮度较差分布特性，根据上述理想亮度较差分布特性，由某点的100％亮度较差修正值与上述图像显示部的显示画面中的100％亮度较差修正值的相关性，算出与上述取得的修正程度信息对应的修正值并输出到上述较差修正部。

在本发明的图像显示装置中可以是，上述主控制部按使用的每一图像显示部算出上述理想亮度分布特性。

在本发明的图像显示装置中优选是，上述主控制部还进行用于抽取上述图像显示部的亮度较差变化较大的像素而使其平滑化的滤波运算。

本发明的另一实施方式的图像显示装置，包括：图像处理部，用于对输入图像信号进行处理；图像显示部，显示由上述图像处理部输出的处理后图像信号；存储部，存储用于修正上述图像显示部中的显示像素之间的较差的修正值；较差修正部，利用从上述图像处理部输出的处理后图像信号来修正上述图像显示部的较差；用户接口部，用于取得所输入的上述较差的容许范围；主控制部，基于经上述用户接口部取得的较差容许范围来从上述存储部取得该修正值，而向较差修正运算处理部输出；以及较差修正处理运算部，在上述主控制部的控制下从上述存储部取得上述修正值，在经上述用户接口部取得的较差容许范围内计算上述修正值。

在本发明的上述另一实施方式的图像显示装置中优选是，上述用户接口部取得亮度或色度、或与上述亮度和色度相关的信息作为上述亮度较差容许范围，向上述主控制部输出。

本发明的图像显示装置中的亮度较差修正方法，该图像显示装置的控制装置从存储装置取得修正显示器件的显示像素之间的亮度较差的修正数据来对上述显示器件个别具有的亮度较差进行修正，该亮度较差修正方法包括：上述控制装置取得经由用户接口输入的亮度较差修正程度信息的步骤；上述控制装置根据与上述显示器件的标准亮度分布近似的理想亮度分布特性来计算理想亮度较差分布特性的步骤；上述控制装置从上述理想亮度较差分布特性，根据某点的100％亮度较差修正值与上述显示器件的显示画面中的100％亮度较差修正值的相关性来计算与上述取得的亮度较差修正程度对应的经过最佳化处理的亮度较差修正值的步骤；以及上述控制装置基于上述计算出的亮度较差修正值来修正上述显示器件个别具有的亮度较差的步骤。

根据本发明，按照经用户接口而输入取得的修正程度信息来取得修正值，进行亮度较差的修正，从而能够不导致大幅度亮度降低地按照用户个人需要修正亮度较差。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的图像显示装置的内部构成的框图。

图2是示意表示本发明第一实施方式的图像显示装置的亮度分布的图。

图3是表示利用本发明第一实施方式的图像显示装置求出亮度较差修正值的算法的流程图。

图4A是表示在本发明第一实施方式中所使用的理想亮度分布一例的图表。

图4B是表示在本发明第一实施方式中所使用的理想亮度分布表一例的图。

图5是示意表示本发明第一实施方式的图像显示装置的亮度分布的图。

图6是表示本发明第二实施方式的图像显示装置的内部构成的框图。

图7是表示在本发明第二实施方式中所使用的画面显示菜单的画面构成一例的图。

图8是表示现有图像显示装置的内部构成的框图。

图9是示意表示现有图像显示装置的亮度分布的图。

附图标记的说明

101图像处理部

102较差修正部

103主控制部

104存储部

105图像显示部

606用户接口部

607较差修正运算处理部

具体实施方式

(第一实施方式)

图1是表示本发明第一实施方式的图像显示装置的内部构成的框图。

本发明第一实施方式的图像显示装置包括：对输入图像信号进行处理的图像处理部101；显示由图像处理部101输出的处理后图像信号的图像显示部105；存储用于修正图像显示部105中的显示像素之间的亮度较差的修正值的存储部104；利用从图像处理部101输出的处理后图像信号来修正图像显示部105的亮度较差的较差修正部102；具有用于改变设定于较差修正部102的修正值的用户接口，并按照经由该用户接口而输入取得的修正程度信息来从存储部104取得修正值以控制较差修正部102的主控制部103。

图2是示意示出在图1所示的图像显示装置的某一水平面上的亮度分布的图，表现出在完全修正了亮度较差的状态(100％)、将亮度较差修正了10％、90％时的亮度分布。

图3是表示在修正亮度较差时未100％完全修正、而是阶段性地计算出修正值时的处理流程的流程图，还一并表示出实现本发明的亮度较差修正方法的顺序。

以下，参照图2、图3，对图1所示的本发明第一实施方式的图像显示装置的工作进行详细说明。

首先，输入图像信号被供给到图像处理部101。图像处理部101处理输入图像信号而将其转换为可显示于图像显示部105所具有的显示器件上的信号方式，向较差修正部102输出。另一方面，主控制部103从存储部104读出用于修正图像显示部105个别具有的亮度较差特性的修正值。

存储于存储部104中的修正值不仅是完全消除亮度较差那样的100％修正值，后述的最适于每一修正程度信息的修正值也存储于改存储部104中。例如，在由用户经画面显示菜单或其他用户接口输入了修正程度信息时，主控制部103从存储部104读出相应于该修正程度信息的修正值来控制较差修正部102，将图像显示部105的亮度较差修正为最佳。

图2是表示如上述那样一个水平方向上的无修正时的亮度分布的图，表示存在亮度较差的状态。还一并表示出施加了10％、90％、100％修正时的亮度分布而作为利用后述的修正值算出方法对该亮度较差进行修正的例子。

在此，考虑到显示期间原本具有的亮度较差特性，提供一种随着提高修正程度信息而使显示期间的整个画面的亮度较差平滑地发生变化、同时看起来是亮度较差消失的亮度较差修正方法。根据该方法，能够在亮度较差修正程度为任意的阶段进行修正，以使得看不到显示画面上的极端亮度较差。

以下，参照图3所示的流程图，说明用于求出最适当修正值的顺序。

首先，主控制部103取得用户使用所提供的用户接口而设定输入的修正程度信息(％)(步骤S301：设定较差修正程度(输入％))。接着，主控制部103从存储部104取得100％较差修正值(步骤S302)。此时，主控制部103取得无修正时的理想亮度较差分布特性(步骤S303)。

在此，说明上述理想亮度较差分布特性。本发明的特征在于，为了算出最适当修正值而引入理想亮度较差分布这一概念。所谓理想亮度较差分布特性，例如是图4A所示的曲面，与显示器件的标准亮度较差特性近似。其特征是周边部分最暗、中央部分最亮。水平方向、垂直方向都是以画面中央为顶点而对称。

主控制部103预先取得图4B所示的无修正时的显示器件的理想亮度分布特性(理想亮度分布标准数据)，算出理想亮度较差分布特性(％)。在图4B中，使用14×11的矩阵表示理想亮度分布标准化数据，但此仅为一例子，只要是m×n(m、n为不是1的自然数)即可。图4A是以图表表示图4B所示的无修正时的理想亮度分布标准数据的图。

接着，主控制部103根据在步骤S302中取得的、显示器件的水平平面上某点的100％亮度较差修正值求出亮度值，取得1画面中的100％差距修正值的最大值(步骤S304)。在此，将所求得的亮度值表示为A，将最大值表示为MAX。

在此，对100％亮度较差修正值与实际的显示器件的亮度较差的相关性进行说明。考虑如下情况，即，若亮度较差修正值降低，则向亮度降低的方向进行修正，若亮度较差修正值升高，则向亮度升高的方向进行修正。例如，使某点的100％亮度较差修正值为-10，其他点处的100％亮度较差修正值为-5。此时，若设定各自的亮度较差修正值，则可以说，所谓的消除了亮度较差是指亮度较差修正值为-10的点和亮度较差修正值为-5的点的亮度都大于100％修正时的亮度、亮度较差修正值为-5的点的亮度低于亮度较差修正值为-10的点的亮度。能够根据该相关性，利用理想亮度较差分布特性来求出理想亮度较差修正值。

由此，使用以下的运算式(1)来计算出与由用户设定输入的修正程度信息对应的修正目标值B(步骤S305)。

修正目标值(B)＝MAX×理想亮度较差修正值分布特性(％)×(100-修正程度)(％)…(1)

接着，主控制部103对在步骤S302从存储部104读出的100％亮度较差修正值A和修正目标值B进行比较(步骤S306)，比较结果为A大于B时，将B-A的值作为最适当的修正值(步骤S307)。在比较结果为B大于A时，修正值为0(步骤S308)。

然后，判断是否进行了相当于1画面部分的、上述步骤S304～S308所示的修正值最佳化处理，并结束(S309)。

根据上述的本发明第一实施方式，在使修正程度从0％变化到100％时的亮度较差变化，在显示画面的整个区域范围变得平滑，相对于人眼而言不太注目。而且，即使在显示画面的某处存在亮度较差，只要是一些亮度较差，也能够尽快消除。由于可保持显示器件原本所具有的“中心亮周围暗”这样的特性、同时向100％修正进行修正工作，因此，即使不是100％修正，也能够没有不协调感地修正亮度较差。

另一方面，即使在上述的亮度较差修正后，在较近的位置亮度差较大时，有时亮度较差明显。例如，如图5的(a)所示，在存在极端的亮度较差时，若采用本发明第一实施方式的亮度较差修正方法，则在修正程度为10％时，成为图5的(b)那样。这意味着即使在亮度较差修正后，由于在较近位置的亮度变化较大，因此会残留眼睛看得到的亮度较差。

在这样的情况下，若主控制部103执行使其亮度变化变平滑(实线部分)的滤波处理，则可如图5的(c)所示那样使亮度较差不显著。例如在图5的(b)所示状态下，可以将有亮度较差修正和无亮度较差修正的部分视为该部位，还可以根据亮度较差修正值算出亮度较差修正后的亮度值来找寻该部位。此时，只要在具有交界处于基准的距离的范围下进行滤波处理即可。滤波处理只要是如下这样进行即可，即，在其区域中以亮度最低处的部位为基准，以用人眼难以判断的亮度变化来维持这样的倾向进行变化。

如上所述，根据本发明的第一实施方式，能够不大幅度降低亮度地尽可能降低亮度较差。

而且，即使在残留亮度较差的状态下，也能够使残留亮度较差为相对于人眼不显著的亮度。

根据上述的本发明的第一实施方式，仅是对水平方向的亮度较差修正进行了说明，不言而喻，在垂直方向上也可同样进行亮度较差修正。根据上述的本发明的第一实施方式，仅对亮度较差的修正进行了说明，但对于色度较差也可同样修正。对于该色度较差，可以进行如上述那样一边改变亮度较差程度一边总是始终色度较差的修正处理，也可以与亮度较差同样地进行阶段性的色度较差修正处理，这是不言而喻的。

根据本发明的第一实施方式，说明的是预先取得理想亮度分布特性，但也可基于按个体(显示器件)分类而测量的亮度分布，对其进行滤波处理以使亮度变化变得平滑，从而求出理想亮度分布特性。理想亮度分布特性可以是中央部为峰、左右、上下对称。

说明的是所有修正程度信息的每一修正程度信息的修正值是预先存储于存储部104，但也可以是仅将100％修正值存储于存储部104中，在对每一设定修正程度信息设定修正值时，主控制部103进行控制，以使得算出所输入的每一修正程度信息的修正值而向较差修正部102设定该修正值。由此，可以大幅度削减存储部104的存储容量。

也可以不是仅从100％修正值算出每一修正程度信息的亮度较差修正值，而是由n个修正值算出相当于m个修正程度信息(其中n＜m)的修正。由此，可大幅度削减存储部104的存储容量，并以高精度调整亮度。

(第二实施方式)

在上述的本发明第一实施方式中，在修正显示器件的亮度较差时，除了完全修正，还说明了用眼睛阶段性修正的方法。在此，对取代用眼睛进行判断来设定输入修正程度信息的方法，而是可利用数值进行设定输入的图像显示装置和亮度较差修正方法的进行说明。

图6是表示本发明第二实施方式的图像显示装置的内部构成的框图。

本发明第二实施方式的图像显示装置包括：对输入图像信号进行处理的图像处理部601；显示由图像处理部601输出的处理后图像信号的图像显示部605；存储用于修正图像显示部605中的显示像素之间的较差的修正值的存储部604；利用从图像处理部601输出的处理后图像信号来修正图像显示部605的较差的较差修正部602；用于取得所输入的较差容许范围的用户接口部606；基于经该用户接口部606取得的较差容许范围来从存储部604取得该修正值，并向较差修正运算处理部607输出的主控制部603；在主控制部603的控制下从存储部604取得修正值，并在经用户接口部606取得的较差容许范围内算出修正值的较差修正处理运算部607。

图7是表示由用户接口部606提供的画面显示菜单的画面构成一例的图。

在此，示出的是设定色度容许范围和亮度容许范围的例子。也可以仅设定色度容许范围或仅设定亮度容许范围。

以下，参照图6、图7对本发明第二实施方式的图像显示装置的工作进行说明。

首先，用户按照图7所示的画面显示菜单，设定色度x、色度y、亮度Y的容许范围。由此，用户接口部606取得所设定的容许范围(色度容许范围x＝±0.001、y＝±0.001、亮度容许范围Y＝±10cd/m²)，并向主控制部603输出。

接着，从用户接口部603接收了容许范围数据的主控制部603将预先存储于存储部604中的上述容许范围所含有的较差修正值、图像显示部605的色度x、色度y、亮度Y的较差及R、G、B的各单位像素修正值的亮度、色度的变化一并输入较差修正运算处理部607。

较差修正运算处理部607基于上述输入的各参数而算出最佳的修正值，向主控制部603输出，主控制部603控制较差修正部602，从而实现在维持着用户所希望的一致性的同时以最大亮度显示。

容许范围所含有的修正值的算出方法依照本发明第一实施方式中说明的图3的流程图。

如上所述，根据本发明的第二实施方式，在修正显示画面的亮度较差时，不是用眼睛判断，而可以利用数值进行较差修正。由此，可利用图像显示装置的数值来进行亮度较差的管理。

根据本发明的第二实施方式，使用提供画面显示菜单作为用户接口的例子进行了说明，但不限于画面显示菜单，也可以利用通信手段从外部取得，还可以预先存储于存储部604中。根据本发明的第二实施方式的说明，对仅在色度x、色度y、亮度Y的容许范围设定进行了说明，不言而喻，即使用其他色坐标空间代替，也可取得同样的效果。而且，不言而喻，即使不将图像显示部605的色度x、色度y、亮度Y的较差存储于存储部604，而知道R、G、B的各单位像素修正值的亮度、色度变化，则也可利用100％修正时的各R、G、B的修正值来计算无修正时的图像显示部605的色度x、色度y、亮度Y的较差。

如上所述，根据本发明，能够一边以视觉辨认实际的亮度较差修正情况和亮度降低程度一边进行所希望的亮度较差修正。此时，优先于使亮度降低而使显示器件上的亮度较差、色度较差降低，通过执行这样的处理，就可以在较早阶段实现凹凸的较差修正。

另外，还具有由用户输入亮度较差、色度较差的程度的接口，并由控制装置(主控制部103、603)计算出与其相应的最佳值，从而可以一边根据用户指定的条件来修正亮度较差，一边将亮度降低抑制到最小限度。即能符合各种统一标准而将亮度降低抑制在最小限度。

工业实用性

本发明可适用于能够修正亮度较差的图像显示装置，按照通过用户接口而输入并取得的修正程度信息来取得修正值以进行亮度较差的修正，据此，就能根据用户个人需要来修正亮度较差且不会导致亮度的大幅度降低。

Claims (11)

1.一种图像显示装置，其特征在于，包括：

图像处理部，用于对输入图像信号进行处理；

图像显示部，显示由上述图像处理部输出的处理后图像信号；

存储部，存储用于修正上述图像显示部中的显示像素之间的亮度较差的修正值；

较差修正部，利用从上述图像处理部输出的处理后图像信号来修正上述图像显示部的亮度较差；以及

主控制部，根据经由用户接口而输入的修正程度信息，从上述存储部读出上述修正值，并根据预先设定的理想亮度分布特性来计算出理想亮度较差分布特性，根据上述理想亮度较差分布特性的100％亮度较差修正值与实际的上述图像显示部的显示画面中的100％亮度较差修正值的相关关系，使修正值最佳化来控制上述较差修正部。

2.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，

上述存储部存储与经由上述用户接口而输入取得的各个修正程度信息相当的上述图像显示部的修正值。

3.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，

上述存储部仅存储1个修正值，

上述主控制部从上述存储部取得上述修正值，并计算出按照经由上述用户接口而取得的修正程度信息的多个较差修正值来输出到上述较差修正部。

4.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，

上述存储部存储n个上述修正值，其中n为正整数，

上述主控制部根据上述n个修正值，计算出按照经由上述用户接口而输入取得的m个修正程度信息的修正值来输出到上述较差修正部，其中m＞n。

5.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，

上述主控制部按使用的每一图像显示部来计算上述理想亮度分布特性。

6.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，

上述主控制部还进行用于抽取上述图像显示部的亮度较差变化大的像素来使其平滑化的滤波运算。

7.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，

上述主控制部还进行用于抽取上述图像显示部的亮度较差变化大的像素来使其平滑化的滤波运算。

8.根据权利要求5所述的图像显示装置，其特征在于，

上述主控制部还进行用于抽取上述图像显示部的亮度较差变化大的像素来使其平滑化的滤波运算。

9.一种图像显示装置，其特征在于，包括：

图像处理部，用于对输入图像信号进行处理；

图像显示部，显示由上述图像处理部输出的处理后图像信号；

存储部，存储用于修正上述图像显示部中的显示像素之间的较差的修正值；

较差修正部，利用从上述图像处理部输出的处理后图像信号来修正上述图像显示部的较差；

用户接口部，用于取得所输入的上述较差的容许范围；

主控制部，基于经由上述用户接口部而取得的较差容许范围，从上述存储部取得上述修正值并将其输出到较差修正运算处理部；以及

较差修正运算处理部，在上述主控制部的控制之下从上述存储部取得上述修正值，并在经由上述用户接口部而取得的较差容许范围内计算上述修正值。

10.根据权利要求9所述的图像显示装置，其特征在于，

上述用户接口部取得亮度或色度、或者与上述亮度和色度相关的信息作为上述较差容许范围，并向上述主控制部输出。

11.一种图像显示装置的亮度较差修正方法，该图像显示装置的控制装置从存储装置取得修正显示器件的显示像素之间的亮度较差的修正数据来对上述显示器件个别具有的亮度较差进行修正，

该亮度较差修正方法包括：

上述控制装置取得经由用户接口而输入的亮度较差修正程度信息的步骤；

上述控制装置根据与上述显示器件的标准亮度分布近似的理想亮度分布特性来计算理想亮度较差分布特性的步骤；

上述控制装置从上述理想亮度较差分布特性，根据某点的100％亮度较差修正值与上述显示器件的显示画面中的100％亮度较差修正值的相关性，计算出与上述取得的亮度较差修正程度对应的经过最佳化处理的亮度较差修正值的步骤；以及

上述控制装置基于上述计算出的亮度较差修正值来修正上述显示器件个别具有的亮度较差的步骤。

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