JP2005049841A - 表示装置、情報処理装置、補正値の決定方法、表示装置の製造方法及び補正値決定装置 - Google Patents

表示装置、情報処理装置、補正値の決定方法、表示装置の製造方法及び補正値決定装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 補正量を抑制しつつ好適な表示を行う。
【解決手段】 表示パネル１２の全面を、むら測定用画像データに従って発光させ、その輝度をＣＣＤカメラ２０によって測定する。測定された輝度データを空間周波数データに変換し、この空間周波数成分と輝度むら識別閾の空間周波数成分とを比較して、小さい値を輝度目標値の周波数成分とする。逆変換により輝度データに変換して輝度目標値を得る。輝度目標値を測定された輝度データで除算したものを補正値とし補正回路のテーブル５に格納する。各表示素子を駆動する画像データｄ１に、テーブル５から読み出した補正値を、乗算器３にて乗算して補正を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は複数の表示素子を持つ表示装置に関するものである。特に、表示装置の輝度むらの補正方法に関するものである。
電子放出素子等の表示素子は製造工程等において個々の素子特性に多少のばらつきを生じる。そのため、これを用いて表示装置を作成した場合、この特性のばらつきが輝度むらとなって現れるという問題があった。
従来、駆動信号を補正することでこの輝度むらを補正する方法が提案されている。具体的には、表示素子の初期および経時変化による輝度むらに対し補正を行う構成が特許文献１に開示されている。
従来の駆動信号を補正する方法においては、輝度目標値（ここでは、理想的な補正により得られる輝度を輝度目標値と呼ぶ。）が均一となるような補正値を設定していた。
特開２０００−１２２５９８号公報
しかし、輝度目標値を均一とすると補正量が大きくなるという問題が発生する。
従って、本願発明は、かかる従来技術の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、補正量を抑制しつつ好適な表示を行うことができる構成を実現することにある。
かかる目的を達成するために、本発明は、複数の表示素子と、前記各表示素子への入力信号に対して補正を行って得た信号を出力する補正回路とを備えた表示装置であって、前記補正回路は、所定の輝度を指示する前記入力信号に対して前記補正を行って得た各信号によって前記各表示素子を駆動して得られる輝度の空間周波数分布が、前記所定の輝度を指示する前記入力信号に対して前記補正を行わずに前記各表示素子を駆動して得られる輝度の空間周波数分布が含む周波数成分のうち、所定の周波数成分を減らし（該所定の周波数成分をなくす場合を含む）、該所定の周波数成分よりも低い周波数成分の少なくとも一部を残したものとなる補正を行うことを特徴とする表示装置である。
また、本発明は、複数の表示素子と、前記各表示素子への入力信号に対して補正を行って得た信号を出力する補正回路とを備えた表示装置であって、所定の輝度を指示する前記入力信号に対して前記補正を行って得た各信号によって前記各表示素子を駆動して得られる輝度の空間周波数分布は、前記所定の輝度を指示する前記入力信号に対して前記補正を行わずに前記各表示素子を駆動して得られる輝度の空間周波数分布が含む周波数成分のうちの少なくとも一部の周波数成分を減少させたものであり、前記所定の輝度を指示する前記入力信号に対して前記補正を行って得た前記各信号によって前記各表示素子を駆動して得られる輝度の空間周波数分布は０でない所定の周波数成分を含み、前記入力信号に対して前記補正を行って得た各信号によって前記各表示素子を駆動して得られる輝度の空間周波数分布は、前記所定の周波数成分よりも高周波数側に、前記所定の周波数成分よりも前記補正による減少量の大きい周波数成分を有することを特徴とする表示装置である。
ここで、所定の周波数成分よりも補正による減少量の大きい周波数成分には、補正により当該成分の値が０となる成分をも含む。
また、本発明は、前記表示装置と、前記表示装置に表示する情報を受信する受信装置と、を有する情報処理装置である。
また、本発明は、画像を表示するために複数の表示素子を駆動する駆動データを補正する補正値の決定方法であって、測定用の画像データに従って表示素子を駆動して輝度と相関を有するデータを取得する工程と、前記取得された輝度と相関を有するデータを、空間周波数データに変換する工程と、前記空間周波数データのうち少なくとも所定の低周波成分を残す一方で、所定の高周波成分を減らし、輝度目標値の空間周波数成分を算出する工程と、前記輝度目標値の空間周波数データに対して前記変換の逆変換を施して輝度目標値を得る工程と、前記輝度目標値に基づいて、前記表示素子を駆動する駆動データに対する補正値を算出する工程と、を有する補正値の決定方法である。
また、前記輝度目標値の空間周波数を算出する工程は、前記空間周波数データの周波数成分と、輝度むら識別閾の空間周波数成分とを比較して、より小さい値を輝度目標値の空間周波数成分とする工程を含み、前記補正値を算出する工程は、輝度目標値を前記取得された輝度と相関を有するデータで除算する工程を含むことが好適である。
また、前記輝度目標値の空間周波数を算出する工程は、前記空間周波数データの周波数成分のうち所定の低周波成分を減少させ、かつ、該所定の低周波成分を除く周波数成分を０に設定し、輝度目標値の空間周波数成分とする工程を含み、前記補正値を算出する工程は、輝度目標値を前記取得された輝度と相関を有するデータ（輝度データ）で除算する工程を含むことが好適である。
また、本発明は、複数の表示素子を駆動する駆動データを補正する補正値決定装置であって、測定用の画像データに従って表示素子を駆動して輝度と相関を有するデータを取得する指標データ取得手段と、前記取得された輝度と相関を有するデータを、空間周波数データに変換する指標データ変換回路と、前記空間周波数データのうち少なくとも所定の低周波成分を残す一方で、所定の高周波成分を減らし、輝度目標値の空間周波数成分を算出する輝度目標値空間周波数成分演算回路と、前記輝度目標値の空間周波数データに対して前記変換の逆変換を施す空間周波数成分逆変換回路と、前記空間周波数成分逆変換回路によって得られた輝度目標値に基づいて、前記表示素子を駆動する駆動データに対する補正値を算出する補正値算出回路と、を備えた補正値決定装置である。
また、前記輝度目標値空間周波数成分演算手段は、前記空間周波数データの周波数成分と、輝度むら識別閾の空間周波数成分とを比較して、より小さい値を輝度目標値の空間周波数成分とする機能を有し、前記補正値算出回路は、前記空間周波数成分逆変換回路によって得られた輝度目標値を、前記取得された輝度と相関を有するデータで除算し、補正値を算出する機能を有する指標のデータで除算し、補正値を算出する機能を有することが好適である。
また、前記輝度目標値空間周波数成分演算手段は、前記空間周波数データの周波数成分のうち所定の周波数成分を減少させ、かつ、該所定の周波数成分を除く周波数成分を０に設定し、輝度目標値の空間周波数成分とする機能を有し、
前記補正値算出回路は、前記空間周波数成分逆変換回路によって得られた輝度目標値を、前記取得された輝度と相関を有するデータで除算し、補正値を算出する機能を有することが好適である。
本発明によれば輝度むらの周波数成分のうちの一部の周波数成分を残すことで、補正量を減らすことができる。特に、輝度むらの周波数成分のうちの所定の周波数成分を削除するときに、該所定の周波数成分よりも低い周波数成分の少なくとも一部を残す（そのまま維持するかもしくは低減させる）ことで、補正量を減少させながらも輝度むらを視認しにくい構成を実現できる。また、輝度むらの周波数成分のうちの所定の周波数成分を完全には削除せずに残す（そのまま維持するかもしくは低減させる）ことで補正量を抑制すると共に、該所定の周波数成分よりも高い周波数成分をより多く減少させることで輝度むらを認識しにくい構成を実現することができる。
すなわち、輝度むらの周波数成分のうちの一部の周波数成分を低減もしくは削除する構成とし、低減もしくは削除する周波数成分として、周波数成分を低減させずに維持するかもしくは低減させながらも維持する周波数成分の少なくとも一つよりも高い周波数の周波数成分を選択することにより、補正量を低減させながらも輝度むらが視認されにくい構成を実現することができる。すなわち、低減もしくは削除する周波数成分として所定の周波数よりも高い周波数の成分を少なくとも選択すればよい。
なおここでいう輝度むらは所定の輝度を指示する入力信号(同じ値を持つ信号)に基づいて各素子を駆動することによって測定することができる。補正を行わない場合の輝度の空間分布は同じ値の信号によって複数の素子がそれぞれ駆動されることによって得られることになり、補正を行った結果として得られる輝度の空間分布は同じ値を持つ入力信号を補正してそれぞれ得られた各信号によって各素子が駆動されることによって得られることになる。
以上説明したように、補正量を抑制しつつ好適な表示を行う表示装置を実現することができる。
図１（a）は、本発明に係る情報処理装置のブロック図である。ここで、情報処理装置は、表示装置２００と、前記表示装置に表示する情報を受信する受信装置３００を備えている。
ここで、受信装置としては、地上波や衛星波による放送信号を受信するテレビチューナー、ケーブルテレビに用いられるセットトップボックス（ＳＴＢ）、ネットワークを介した通信信号を受信するインターフェース装置等を適宜用いることができる。なお受信装置３００と表示装置２００とは別の筐体に収められていても、同一の筐体に収められていてもよい。
図１（b）は本発明に係る補正値決定装置の回路ブロックを含む説明図である。１は補正回路、２は補正値生成部、３は乗算器、４は演算部、５は補正値を保存（格納）したテーブル（格納手段；具体的にはメモリを用いることができる。メモリとしては半導体メモリを好適に採用できるが、磁気情報を記憶する記憶媒体を用いたメモリも用いることができる。）、６はスイッチ、１０は変調回路、１１は走査信号発生回路、１２は表示パネル、１３は表示素子、１４は縦方向配線、１５は横方向配線、２０はむら測定部である。本発明に係る表示装置は、補正回路１、補正値生成部２、乗算器３、演算部４、テーブル５、スイッチ６、変調回路１０、走査信号発生回路１１、表示パネル１２、表示素子１３、縦方向配線１４、横方向配線１５を含んで構成される。
（信号の流れ）
テレビ信号のような放送波は不図示のデコーダによりデコードされ、YC分離等の処理を経てデジタルＲＧＢ信号に変換される。ＰＣ信号はアナログ信号であればAD変換等を経て、デジタルＲＧＢ信号に変換される。図１（b）の画像データｄ１はこのようなデジタルＲＧＢ信号を示している。具体的には図１（a）の受信装置３００が出力する信号がｄ１として乗算器３に入力される。なお画像データｄ１としてはデジタルＲＧＢ信号に限らず種々の信号を入力することができる。例えば輝度信号と色差信号とを受信する受信装置３００を用いる場合には、輝度信号と色差信号とを受信装置３００から補正回路１に出力するようにしてもよい。ただし、補正回路１への入力としてはＲＧＢ信号が好適であるので、受信装置３００がＲＧＢ信号でない信号を受信する装置であれば、受信装置３００が受信した信号をＲＧＢ信号に変換する回路を有しているのが好ましい。
画像データｄ１は補正回路１に入力される。補正回路１は演算部４とテーブル５を持った補正値生成部２と、補正値生成部２が出力する補正値ｄ４を画像データｄ１に乗算する乗算器３と、補正値生成部２から出力される測定用データｄ６と乗算器３の出力ｄ５とを切り換えるスイッチ６からなる。
補正回路１から出力される画像データｄ２は変調回路１０に入力され、所定の変調が行われる。その後、画像データｄ２は、駆動回路を通じて駆動信号として表示素子１３に出力され画像表示される。
（表示パネル）
次に、表示パネル１２について説明する。表示パネル１２は表示素子１３をマトリクス状に配置した構成である。一つの表示素子は、一画素を構成するＲＧＢのうちのどれか一色に相当する。
本例では、表示素子は電子放出素子への電圧印加により電子放出を行い、その電子放出素子に対応する蛍光体を発光させるものを採用しているが、他にも電圧印加により発光する有機EL素子、プラズマ発光素子のようなものが考えられる。
本例では、表示パネル１２の解像度がWXGA（１２８０×７６８）である。この場合表示素子１３は１２８０×３（ＲＧＢ）×７６８≒３００万個配置されていることになる。
これらの表示素子は、マトリクス状に配置された縦方向配線１４、横方向配線１５の交点に結線されている。縦方向配線１４は変調回路１０に接続しており、横方向配線１５は走査信号発生回路１１に接続している。
本例では、表示パネル１２の駆動方法は単純マトリクス線順次駆動としている。まず、映像の１水平走査期間で表示パネル１２のある行が選択される。その選択された行に横方向配線１５を通して走査信号発生回路１１から走査信号が印加される。これにより、選択された行に接続している表示素子、１２８０×３（ＲＧＢ）＝３８４０素子に走査信号が印加される。
一方、変調回路１０は選択行の各表示素子（３８４０個の表示素子）の駆動信号を、選択されている１水平走査期間において同時に出力する。駆動信号は縦方向配線１４を通して表示素子に供給される。
表示素子１３は、前記の走査信号と駆動信号が同時に印加された場合のみ発光する。走査信号のみ、あるいは駆動信号のみが印加されても発光することはない。これにより、選択行の３８４０個の表示素子は所定の駆動信号で駆動され所望の輝度で発光する。次の１水平走査期間で次の行が選択され、先の行と同様に所定輝度で３８４０個の表示素子が発
光する。
本実施例では画像の変調方法をパルス幅変調（PWM）としている。これは、１水平走査
期間内で表示素子に印加する電圧のパルス幅を変えることで階調表現するものである。つまり、画像データの階調が大きいほど印加電圧のパルス幅を長くし表示素子を明るく発光させる。逆に画像データの階調が小さいほど電圧パルス幅を短くし表示素子を暗く発光させる。
ＰＷＭの際の階調−輝度特性を図２に示す。図に示すように、ＰＷＭを行うと階調−輝度特性はほぼリニアな特性となる。なおＰＷＭの場合は、所定の輝度で発光させると共にその発光時間を変調することになる。しかし、表示装置の技術分野では、その場合でも結果として得られる明るさの度合いを振幅変調の場合に準えて輝度と称することがあり、本願でもその用法を採用している。
（むら測定部）
本例では、表示装置の使用中にむらの分布が変動することを想定し、ユーザーの指示等によりむらを補正できる機能を備えているものとする。本例のむら測定部２０はＣＣＤカメラを使用している。むら測定部２０は補正値生成部２からの指示を受け、各表示素子の輝度（約３００万個の輝度）を測定する。この輝度測定の際は表示装置の全面を同一の画像データで発光させ、むら測定部２０により全面一括で輝度を取り込む。あるいは、ＣＣＤカメラの解像度が不足している場合は、表示面を複数のエリアに分割し複数回に分けて測定すればよい。
測定された輝度データｄ２０は補正値生成部２に送られ、計算により補正値が作成される。
本例では、むら測定部２０が測定するものは輝度とした。すなわち輝度を測定したデータを輝度と相関を有するデータとした。しかしながら輝度と相関を有するデータとは輝度を直接測定して得られたデータである必要はない。例えば表示素子の放出電子量や表示素子に流れる電流量など、輝度と相関を有するものであれば他のものでも良い。従って、ＣＣＤカメラのように表示装置の外部にむら測定部２０を有する構成に限られず、表示装置が装置内部にむら測定部を有するように構成することもできる。
（補正回路）
次に補正回路１について説明する。補正回路１は演算部４とテーブル５を持った補正値生成部２と、補正値生成部２が出力する補正値ｄ４を画像データｄ１に乗算する乗算器３と、補正値生成部２から出力される測定用データｄ６と乗算器３の出力ｄ５を切り換えるスイッチ６からなる。
表示パネル１２の輝度むらを補正するための補正値ｄ４はテーブル５に保存されている。同期信号ｄ３に従い補正値ｄ４はテーブル５から読み出され乗算器３へ出力される。同期信号ｄ３は画像データｄ１の同期信号と同じ信号である。これにより、所定の画素の画像データにその画素に対応する補正値を乗じることができる。画像データｄ１は図１では一本のラインで示しているが、実際にはＲＧＢの３ラインデータである。同様に、補正値ｄ４もＲＧＢそれぞれ３ライン存在する。
乗算器３では、画像データｄ１のＲＧＢのそれぞれのデータが、補正値ｄ４のＲＧＢ補正値各々と乗算される。乗算器３の出力データをｄ５とする。
ｄ６は測定用の画像データである。本例では、全面白、１／２階調データ（フル階調が
２５５ならば１２８階調）とする。
なお、信号ｄ６は、補正値生成部２から必ず供給しなければならないものではなく、外部で生成した測定用画像データとして直接、変調回路１０に供給してもよい。
スイッチ６は、画像データｄ５とｄ６を切り換えるためのスイッチである。スイッチ６は、通常のテレビやＰＣ画像の表示の際はｄ５を選択し出力する。また、スイッチ６は、むら測定部２０による輝度むら測定時には測定用画像データｄ６を選択し出力する。このスイッチ切り換えは補正値生成部２からの制御信号により行う。
補正値生成部２は、通常のテレビやＰＣ画像表示の際は補正値ｄ４を出力している。しかし、補正値ｄ４を更新する際は、測定用画像データｄ６を出力し、むら測定部２０に測定指示を出す。そして、測定された輝度データｄ２０をもとに演算部４が、後述する演算処理を行いデータが算出される。そして、このデータによってテーブルに保存された補正値の更新を行う。
ここでは、むら測定部２０が指標データ取得手段に相当する。また、演算部４は、指標データ変換回路、輝度目標値空間周波数成分演算回路、空間周波数成分逆変換回路、補正値算出回路に相当する。
（補正法１）
次に本例の第一の補正法を説明する。本例では、補正誤差のない理想的な補正によって輝度むらを除去した際の、ある表示素子の輝度を、その表示素子の輝度目標値と呼ぶ。
図３はむら測定部２０により測定された輝度データｄ２０のうち、ある７ｘ７表示素子エリアのＲ（赤）の輝度データである。説明の都合上、輝度データは全画面のＲの平均輝度を１００とした値で示している。Ｇ（緑）Ｂ（青）についても同様の輝度データが存在するが、ＲＧＢで処理は同一であるためここではＲを例にとって説明する。
補正値生成部２では、まず入力された輝度データｄ２０をＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）等により空間周波数データに変換する。１２８０×７６８のＲ輝度データをＤ
ＣＴすると、やはり１２８０×７６８の空間周波数成分のデータが得られる。輝度データｄ２０の空間周波数成分のデータの一部を図４（ａ）に示す。図でｆ００はＤＣ成分を表し、横方向は水平周波数を表し、右にある成分ほど高周波成分である。また、縦方向は垂直周波数を表し、下にある成分ほど高周波成分である。周波数成分データ値が大きいほど、該当する周波数の輝度むらが大きいことを表している。また、図４（ａ）では、説明のためＤＣ成分を１００として正規化している。
図６に人間の輝度むら識別閾の空間周波数特性を示す。図６に示すように人間の視覚は概ね低周波の輝度むらほど識別閾が大きい、つまり低周波むらを識別しにくいことが分かる。本例では、この視覚特性を考慮して図４（ａ）の周波数成分を制限する。
図６では視覚特性を一次元で示したが、二次元の場合でも一次元と同様に考えることができる。図４（ｂ）は図６の視覚特性を二次元に拡張したものであり、輝度むらの識別閾の周波数成分を二次元的に表している。図４（ｂ）は図４（ａ）同様、横方向は水平周波数を、縦方向は垂直周波数を表し、ＤＣ成分ｅ００を１００として正規化している。例えばＤＣ成分を１００とした場合、ｅ１２の周波数成分が９以下であればｅ１２の周波数の輝度むらは識別できないことを意味する。
本例では、図４（ａ）の周波数成分と図４（ｂ）の該当する周波数成分の輝度むら識別
閾の値を比較し、小さい方を輝度目標値の周波数成分として採用する。このようにして得られた輝度目標値の周波数成分を図４（ｃ）に示す。例えば、測定された輝度データの周波数成分がｆ１２が２０であった場合、該当する図４（ｂ）のｅ１２の値９と比較し、小さい方すなわち９を輝度目標値の周波数成分ｆ１２'とする。また、測定された輝度デー
タの周波数成分がｆ２２が５であった場合、該当する図４（ｂ）のｅ２２の値８と比較し、小さい方すなわち５を輝度目標値の周波数成分ｆ２２'とする。
このようにして得られた図４（ｃ）の輝度目標値は低周波成分は相対的に大きい値であり、高周波成分は相対的に小さい値である。また輝度目標値の各周波数成分は輝度むら識別閾以下となっている。この輝度目標値の周波数成分を逆ＤＣＴ等により輝度データ（輝度目標値）に変換する。
図３の輝度データに対し本例の処理を行い求められた輝度目標値を図５に示す。図５に示すように輝度目標値は低周波成分のみ残った輝度分布となっている。
輝度目標値（図５）を、むら測定部によって測定された輝度データ（図３）で割ったものを補正値とする。前述したように本例ではＰＷＭで階調表現を行う。図２に示すように、ＰＷＭを行うと階調−輝度特性はほぼリニアな特性となるため、階調値に所定係数Ｃをかけた場合輝度もほぼＣ倍となる。この特性を利用して画像データ、すなわち階調値に補正値を乗ずることで輝度むら補正を行う。
図７に本例の補正値を示す。これは、輝度目標値（図５）を測定された輝度データ（図３）で割ったものである。この補正値をテーブル５に保存する。テレビ信号等の通常の画像を表示する際は、同期信号ｄ３によりテーブル５から補正値を読み出し、補正値ｄ４として乗算器３に出力する。
乗算器３では、画像データｄ１と補正値ｄ４を乗算し輝度むらを補正された画像データｄ５として出力される。スイッチ６は、テレビ信号等の通常の画像を表示する際は画像データｄ５を選択出力する。従って、スイッチ６の出力信号ｄ２は輝度むら補正された画像データとなる。
（補正例１）
図８に本例による輝度むら補正例を示す。図８（ａ）は全白データを本例の補正処理なしで表示した場合の画面輝度分布である。図８（ａ）は１２８０ｘ７６８のＲの輝度分布データである。図８（ｂ）は図８（ａ）の実線Ａでの輝度プロファイルである。補正処理なしで表示した場合図８（ａ）、（ｂ）に示すように、低周波のむら、高周波むらともに大きく、画質上問題がある。
図８（ｃ）は本例の補正処理を行った場合の輝度分布である。図８（ｄ）は図８（ｃ）の実線Ａ'での輝度プロファイルである。本例の処理を行えば、高周波むらはほとんどな
くなり、低周波むらも気にならない程度に軽減していることが分かる。
（補正法２）
次に本例の第二の補正法を説明する。
前述した補正法１同様、図３の輝度データｄ２０を使って説明する。
補正法１と同様に、補正値生成部２において、入力された輝度データｄ２０をＤＣＴ等により空間周波数データに変換する。輝度データｄ２０の空間周波数成分のデータの一部を図９（ａ）に示す。図９（ａ）は図４（ａ）と同じものである。
本例では、図９（ａ）に示すような通過領域１００を設けている。通過領域とは、その周波数成分が残っていたとしても人間の目に検知されにくい周波数領域を意味する。例えば、本例では輝度むら識別閾が１０％以上の周波数領域は輝度むらを検知しにくいと判断し、輝度むら識別閾が１０％以上の周波数領域を通過領域とした。一般的に、低周波成分が通過領域となる。図９（ａ）では、ｆ１０、ｆ０１、ｆ１１の３つが通過領域である。
図９（ｂ）は図６の視覚特性を二次元に拡張したものであり、輝度むら識別閾の周波数成分を二次元的に表している。図９（ｂ）は図４（ｂ）と同じものである。本例では通過領域の周波数成分の合計が、通過領域の輝度むら識別閾の最小値より小さくなるように、通過領域の周波数成分に係数Ｄをかける。つまり、図９の場合であれば、まず係数Ｄは以下のように求める。
Figure 2005049841
ここで、
Ｍｉｎ（）：（）内の最小値
である。次に、通過領域の周波数成分に上記の係数Ｄをかけ、輝度目標値の周波数成分を求める。
Figure 2005049841
ここで、
Ｉｎｔ（）：（）の数値の少数部を切り捨て
である。また、通過領域以外の全ての周波数成分は０とする。
こうして求められた輝度目標値の周波数成分を図９（ｃ）に示す。本例の輝度目標値の周波数成分は通過領域のみ値が残り、通過領域以外では０である。この輝度目標値の周波数成分を逆ＤＣＴ等により輝度データ（輝度目標値）に変換する。
本例により求められた輝度目標値は、周波数成分の合計が通過領域の輝度むら識別閾の最小値より小さくなっていることから、上記の補正法１による補正よりも均一性の高い補正が可能となる。
図３の輝度データに対し本例の処理を行い求められた輝度目標値を図１０に示す。本例により求められる輝度目標値はわずかな低周波成分しか含まれていないため、図に示すような７ｘ７という狭い領域では全て１００となっている。
輝度目標値（図１０）を測定された輝度データ（図３）で割ったものを補正値とする。
前述したように本例ではＰＷＭで階調表現を行う。図２に示すように、ＰＷＭを行うと階調−輝度特性はほぼリニアな特性となるため、階調値に所定係数Ｃをかけた場合輝度もほぼＣ倍となる。この特性を利用して画像データ、すなわち階調値に補正値を乗ずることで輝度むら補正を行う。
図１１に本例の補正値を示す。これは、輝度目標値（図１０）を測定された輝度データ（図３）で割ったものである。この補正値をテーブル５に保存する。テレビ信号等の通常の画像を表示する際は、同期信号ｄ３によりテーブル５から補正値を読み出し、補正値ｄ４として乗算器３に出力する。
乗算器３では、画像データｄ１と補正値ｄ４を乗算し輝度むらを補正された画像データｄ５として出力される。スイッチ６は、テレビ信号等の通常の画像を表示する際は画像データｄ５を選択出力する。従って、スイッチ６の出力信号ｄ２は輝度むら補正された画像データとなる。
（補正例２）
図１２に本例による輝度むら補正例を示す。補正を行わずに表示した場合の輝度分布は図８（ａ）である。図１２（ｂ）は図１２（ａ）の実線Ａ'での輝度プロファイルである
。本例の処理を行えば、高周波むらは全くなくなり、低周波むらも検知できない程度に軽減していることが分かる。
以上補正法１によれば、人間の視覚特性を考慮して高周波むらを大きく抑制した画像が表示される。低周波むらは人間の感覚として検知されにくいため、高周波むらより多く残っているが気にならない程度である。また、補正法２によれば、高周波むらを完全に除去し、低周波むらも検知できない程度に低減された画像が表示される。
本例によれば輝度目標値を全画面均一とした場合と異なり低周波むらが残っているため、輝度補正量を小さく抑えることができ補正精度を向上できる。また、本例は単一のフィルタにより特定周波数成分を抑制する方法と異なり、必要な周波数成分のみ抑制するため低周波むらが残りやすい、あるいは輝度目標値が均一に近くなるという問題もない。
本例のように表示素子として蛍光体を用いるものである場合には、蛍光体の発光特性は図１３に示すように飽和特性をもっている。図１３のように蛍光体は、注入電荷量に対し飽和する発光特性があり、ＰＷＭにより変調した場合でも階調輝度特性は完全にはリニアにはならない。そのため、補正量が大きくなるほど、蛍光体の飽和特性の影響を受けやすく補正精度が低下する。
輝度目標値より暗い画素において補正により階調を増やす場合、低階調の画像データであれば階調を増やすことは可能だが、高階調の画像データであった場合フル階調（例えば２５５）にしても輝度目標値に到達しない場合がある。図１４はこのような問題を説明する図である。図の横軸は表示装置のある行の横方向位置を示している。また、縦軸は輝度を示している。１２００はある行の輝度分布であり、１２０１は輝度目標値である。輝度目標値は全画面で均一である。ある画素Ｐは輝度目標値より暗い画素である。画素Ｐの画像データが低階調のデータであれば画素Ｐの表示階調を上げる補正により輝度目標値を表示することが可能であるが、高階調のデータであった場合フル階調（例えば２５５）にしても輝度目標値まで到達しない。従って、高階調の画像データの場合の補正誤差が増大する。
本例において説明した補正方法１及び２によれば、補正量を抑制することができるので、表示素子として蛍光体を用いる表示装置においても補正精度が低下することがない。ま
た、輝度目標値が全画面で均一でもないので、高階調の画像データに対しても補正精度が低下することもない。
（参考例)
なお、以上では、表示のための駆動を行う際に補正を行う構成について説明してきたが、入力信号に対する表示特性を調整できる表示素子を用いる場合には、表示特性を調整するための目標値を設定する構成として以上述べた輝度目標値の設定のための構成を用いることができる。この特性調整は実際に表示のための駆動を行うのに先立って行われる。例えば電子放出素子を表示素子として用いる場合には、電子放出素子に印加する電圧と放出電流量の関係を、電圧印加によって調整することができる。このような調整の方法が特開２００３−１２３６５０号公報に記載されている。本願において先に述べた輝度目標値は特開２００３−１２３６５０号公報における特性調整の目標値として用いることができる。
図１は実施例の回路ブロック図である。 図２はＰＷＭの階調輝度特性を示す図である。 図３は補正しない場合の輝度分布を示す図である。 図４（ａ）は図３の輝度分布をＤＣＴしたものであり、図４（ｂ）は視覚特性を二次元的に表した図であり、図４（ｃ）は輝度目標値の周波数成分である。 図５は輝度目標値である。 図６は視覚特性を表した図である。 図７は補正値を表した図である。 図８（ａ）は補正しなかった場合の輝度分布であり、図８（ｂ）は補正しなかった場合のある行の輝度分布であり、図８（ｃ）は本例により補正した場合の輝度分布であり、図８（ｄ）は本例により補正した場合のある行の輝度分布である。 図９（ａ）は図３の輝度分布をＤＣＴしたものであり、図９（ｂ）は視覚特性を二次元的に表した図であり、図９（ｃ）は輝度目標値の周波数成分である。 図１０は輝度目標値を示す図である。 図１１は補正値を表した図である。 図１２（ａ）は本例により補正した場合の輝度分布を示す図であり、図１２（ｂ）は本例により補正した場合のある行の輝度分布である。 図１３は蛍光体の飽和特性を説明する図である。 図１４は目標輝度を均一とした場合の問題点を説明する図である。
符号の説明
１ 補正回路
２ 補正値生成部
３ 乗算器
４ 演算部
５ 補正値を保存したテーブル
６ スイッチ
１０ 変調回路
１１ 走査信号発生回路
１２ 表示パネル
１３ 表示素子
１４ 縦方向配線
１５ 横方向配線
２０ むら測定部（ＣＣＤカメラ）
２００ 表示装置
３００ 受信装置

Claims (10)

  1. 複数の表示素子と、
    前記各表示素子への入力信号に対して補正を行って得た信号を出力する補正回路とを備えた表示装置であって、
    前記補正回路は、所定の輝度を指示する前記入力信号に対して前記補正を行って得た各信号によって前記各表示素子を駆動して得られる輝度の空間周波数分布が、前記所定の輝度を指示する前記入力信号に対して前記補正を行わずに前記各表示素子を駆動して得られる輝度の空間周波数分布が含む周波数成分のうち、所定の周波数成分を減らし、該所定の周波数成分よりも低い周波数成分の少なくとも一部を残したものとなる補正を行うことを特徴とする表示装置。
  2. 複数の表示素子と、
    前記各表示素子への入力信号に対して補正を行って得た信号を出力する補正回路とを備えた表示装置であって、
    所定の輝度を指示する前記入力信号に対して前記補正を行って得た各信号によって前記各表示素子を駆動して得られる輝度の空間周波数分布は、前記所定の輝度を指示する前記入力信号に対して前記補正を行わずに前記各表示素子を駆動して得られる輝度の空間周波数分布が含む周波数成分のうちの少なくとも一部の周波数成分を減少させたものであり、
    前記所定の輝度を指示する前記入力信号に対して前記補正を行って得た前記各信号によって前記各表示素子を駆動して得られる輝度の空間周波数分布は０でない所定の周波数成分を含み、
    前記入力信号に対して前記補正を行って得た各信号によって前記各表示素子を駆動して得られる輝度の空間周波数分布は、前記所定の周波数成分よりも高周波数側に、前記所定の周波数成分よりも前記補正による減少量の大きい周波数成分を有することを特徴とする表示装置。
  3. 請求項１又は２に記載の表示装置と、
    前記表示装置に表示する情報を受信する受信装置と、
    を有する情報処理装置。
  4. 画像を表示するために複数の表示素子を駆動する駆動データを補正する補正値の決定方法であって、
    測定用の画像データに従って表示素子を駆動して輝度と相関を有するデータを取得する工程と、
    前記取得された輝度と相関を有するデータを、空間周波数データに変換する工程と、
    前記空間周波数データのうち少なくとも所定の低周波成分を残す一方で、所定の高周波成分を減らし、輝度目標値の空間周波数成分を算出する工程と、
    前記輝度目標値の空間周波数データに対して前記変換の逆変換を施して輝度目標値を得る工程と、
    前記輝度目標値に基づいて、前記表示素子を駆動する駆動データに対する補正値を算出する工程と、を有する補正値の決定方法。
  5. 前記輝度目標値の空間周波数を算出する工程は、前記空間周波数データの周波数成分と、輝度むら識別閾の空間周波数成分とを比較して、より小さい値を輝度目標値の空間周波数成分とする工程を含み、
    前記補正値を算出する工程は、輝度目標値を前記取得された輝度と相関を有するデータで除算する工程を含む請求項４に記載の補正値の決定方法。
  6. 前記輝度目標値の空間周波数を算出する工程は、前記空間周波数データの周波数成分の
    うち所定の低周波成分を減少させ、かつ、該所定の低周波成分を除く周波数成分を０に設定し、輝度目標値の空間周波数成分とする工程を含み、
    前記補正値を算出する工程は、輝度目標値を前記取得された輝度と相関を有するデータで除算する工程を含む請求項４に記載の補正値の決定方法。
  7. 複数の表示素子と、前記各表示素子への入力信号に対して補正を行う補正値を格納する格納手段とを備えた表示装置を用意する工程と、
    請求項４乃至６のいずれかに記載の補正値の決定方法により決定された補正値を前記格納手段に格納する工程と、
    を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
  8. 複数の表示素子を駆動する駆動データを補正する補正値決定装置であって、
    測定用の画像データに従って表示素子を駆動して輝度と相関を有するデータを取得する指標データ取得手段と、
    前記取得された輝度と相関を有するデータを、空間周波数データに変換する指標データ変換回路と、
    前記空間周波数データのうち少なくとも所定の低周波成分を残す一方で、所定の高周波成分を減らし、輝度目標値の空間周波数成分を算出する輝度目標値空間周波数成分演算回路と、
    前記輝度目標値の空間周波数データに対して前記変換の逆変換を施す空間周波数成分逆変換回路と、
    前記空間周波数成分逆変換回路によって得られた輝度目標値に基づいて、前記表示素子を駆動する駆動データに対する補正値を算出する補正値算出回路と、
    を備えた補正値決定装置。
  9. 前記輝度目標値空間周波数成分演算回路は、前記空間周波数データの周波数成分と、輝度むら識別閾の空間周波数成分とを比較して、より小さい値を輝度目標値の空間周波数成分とする機能を有し、
    前記補正値算出回路は、前記空間周波数成分逆変換回路によって得られた輝度目標値を、前記取得された輝度と相関を有するデータで除算し、補正値を算出する機能を有する請求項８に記載の補正値決定装置。
  10. 前記輝度目標値空間周波数成分演算回路は、前記空間周波数データの周波数成分のうち所定の周波数成分を減少させ、かつ、該所定の周波数成分を除く周波数成分を０に設定し、輝度目標値の空間周波数成分とする機能を有し、
    前記補正値算出回路は、前記空間周波数成分逆変換回路によって得られた輝度目標値を、前記取得された輝度と相関を有するデータで除算し、補正値を算出する機能を有する請求項８に記載の補正値決定装置。
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