JP2007122013A - 表示画像補正装置、画像表示装置、表示画像補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表示装置の輝度ムラ補正をより効率的なものとする。
【解決手段】画面の水平／垂直方向に対応する補正点にて求めた基準二次元補正量のデータの集合により、基準補正量テーブルを形成する。この基準補正量テーブルは、複数の輝度に対応させて複数を設けることはせずに、特定の１つの輝度のみに対応した１つのみとする。実際の補正にあっては、基準補正量テーブルから読み出した基準の二次元補正量データを、補正対象の映像信号の輝度に線形比例若しくは非線形比例させることで三次元補正量のデータを得る。そして、この三次元補正量のデータにより映像信号を補正する。
【選択図】図７

Description

本発明は、表示される画像についての所定の劣化要因を補正するために、映像信号に対する補正処理を実行する表示画像補正装置とその方法に関する。また、このような表示画像補正装置、方法の構成が適用された画像表示装置に関するものである。

映像信号により画像を表示するような画像表示装置にあっては、例えば構造上の問題や、製造上のばらつきなどが原因で、画面に表示される画像領域における輝度分布の均一性が損なわれる、いわゆる輝度ムラという現象が生じる場合がある。このような輝度ムラは、画質劣化の一要因となるものであり、特にカラー画像表示の場合には、色度ムラも生じさせることとなるために、解消、抑制されるべきことが要求される。そこで、例えば特許文献１にも示されるようにして、輝度ムラを補正するための構成が提案されている。

特開２００１−２３１０５３号公報

本願発明としても、表示画像の輝度ムラを補正するための構成を提案するものであり、この輝度ムラの補正が、これまでよりも効率的に行われるようにすることを目的とする。

そこで本発明は上記した課題を考慮して、表示画像補正装置として次のように構成する。
つまり、映像信号に基づいて表示される画像についての所定要素の不均一性を補正するためのデータであって、基準となる映像信号のレベルに対応して求めた、画像における所定の水平／垂直位置の補正量を示すデータである基準補正量データを保持する保持手段と、画像における水平／垂直方向と明るさ方向に応じて映像信号の補正処理を行うもので、基準補正量データに基づいて求められる水平／垂直位置に対応する二次元補正量データを補正対象の映像信号のレベルに線形比例させて、または非線形比例させて得たとされる三次元補正量データに基づいて補正処理を行う補正手段とを備えて構成することとした。

また、画像表示装置としては、次のように構成することとした。
先ず、本願発明による画像表示装置は、表示画像補正装置部と、この表示画像補正装置による補正処理が行われた映像信号に基づいて画像を表示する表示装置部とを備えるようにされる。
そのうえで、表示画像補正装置部は、映像信号に基づいて表示される画像についての所定要素の不均一性を補正するためのデータであって、基準となる映像信号レベルに対応して求めた、上記画像における所定の水平／垂直位置の補正量を示すデータである基準補正量データを保持する保持手段と、画像における水平／垂直方向と明るさ方向に応じて映像信号の補正処理を行うもので、基準補正量データに基づいて求められる水平／垂直位置に対応する二次元補正量データを補正対象の映像信号のレベルに線形比例させて、または非線形比例させて得たとされる三次元補正量データに基づいて補正処理を行う補正手段とを備えることとした。

上記各構成では、例えば輝度ムラといわれる、表示画面部に表示される画像における二次元的な輝度の不均一性を補正するのにあたって、先ず、基準となる映像信号レベル（明るさ）に対応して求めた、画像における所定の水平／垂直位置の補正量を示すデータである基準補正量データを保持しておくようにされる。そして、補正のときには、上記基準補正量データに基づいて、水平／垂直位置に対応する二次元補正量を求めたうえで、この二次元補正量を、補正対象の映像信号の輝度に比例させて得たとされる三次元補正量により、映像信号に対する補正処理を施すようにされる。
このような補正のための構成では、基準補正量データとしては、所定の基準とされる映像信号レベルに対応したもののみを備えるだけでありながら、映像信号の輝度に適応した補正処理が可能とされている。このことは、換言すれば、輝度ムラに対する補正を映像信号の輝度に対応して適正に実行可能でありながら、補正のためのデータとしては、輝度方向に応じたデータについて、これまでと同等数を用意する必要がない、ということを意味している。

このようにして本発明は、輝度ムラ補正のための補正量データ（基準補正量データ）について、基準の映像信号レベルに応じたもののみを用意して記憶保持させておくことが可能となる。これにより、実際に補正量データを記憶保持させておくために必要となる記憶容量については、明るさ（例えば輝度）方向に応じた所要の一定数以上の複数のデータを備える場合と比較して、より少なくすることが可能になる。これにより、例えば実際に補正量データを記憶するために必要となるメモリの容量が小さくて済むこととなってコストダウンが有効に図られる。また、製造時などにおいて補正量データを調整する場合なども、これまでより少数とされる輝度方向対応の補正量データのみを対象として行えばよいことから、調整時間が短縮されることになって製造効率の向上が図られることとなる。また、このような製造効率の向上もコストダウンにつながるものである。

図１は、本発明の実施の形態としての表示画像補正装置、画像表示装置が適用されるテレビジョン受像機の構成を示している。
この図に示すテレビジョン受像機１において、アンテナ１０により受信された放送波は、チューナ１１に入力される。チューナ１１は、入力された受信波についてキャリア復調などを行ったうえで、例えば制御部１９の制御に応じて、指定のチャンネルの映像信号を抽出取得し、デコーダ１２に出力する。デコーダ１２では、例えば入力された映像信号に対してスクランブルなどが施されている場合に応じて、そのスクランブルを解くための復調処理を施すようにされる。本実施の形態では、後段の映像信号処理部１６デジタル信号処理により映像信号処理を実行するように構成されていることに応じて、デコーダ１２からはデジタルによる映像信号が出力されるようになっているものとする。

また、この場合には、ビデオ入力端子１３を備えることで、外部映像機器などから出力される映像信号を入力可能とされている。ビデオ入力端子１３に入力された所定形式の映像信号は、アナログデコーダ１４に入力されるようになっている。アナログデコーダ１４では、入力された映像信号がアナログの所定形式の信号である場合に、所定形式のデジタル映像信号に変換する。

デコーダ１２から出力されるデジタル映像信号は、スイッチ１５の端子Ｔ２に対して出力され、アナログデコーダ１４から出力されるデジタル映像信号は、スイッチ１５の端子Ｔ３に対して出力されるようになっている。スイッチ１５は入力映像ソース選択のために備えられるもので、制御部１９の制御に応じて、端子Ｔ２，Ｔ３の何れか一方の端子と、端子Ｔ１とが接続されるようにして切り換えが行われる。端子Ｔ１に対して端子Ｔ２が接続された状態では、デコーダ１２から出力されたデジタル映像信号が映像信号処理部１６に対して入力される。つまり、受信選局した放送番組が入力映像ソースとして選択される。また、端子Ｔ１に対して端子Ｔ３が接続された状態では、アナログデコーダ１４から出力されたデジタル映像信号が映像信号処理部１６に対して入力される。つまり、外部機器から入力した映像信号が入力映像ソースとして選択される。

映像信号処理部１６は、入力されたデジタル映像信号について、その画素数を液晶表示部１８の表示パネルの画素数に変換する解像度変換や、画質調整などをはじめとする各種所要の信号処理を実行する。また、画像の輝度ムラを補正するための映像信号に対する補正処理も、この映像信号処理部１６が実行するように構成される。

映像信号処理部１６から出力された映像信号は、表示ドライバ１７に対して入力される。表示ドライバ１７は、入力された映像信号を利用して液晶表示部１８を表示駆動するようにされる。これにより、液晶表示部１８の表示画面には、映像信号に応じた画像が表示される。
液晶表示部１８は、表示デバイスとして液晶を備えて構成される画像表示部位である。
なお、テレビジョン受像機の実際としては、受信放送番組あるいは外部入力ソースの映像信号とともに音声も再生出力可能とされているが、ここでは、音声再生系についての図示及びその説明は省略する。

制御部１９は、例えばＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＯＭ、ＲＡＭなどが組み合わされて成るマイクロコンピュータなどを備えて構成され、テレビジョン受像機１における上記各部位などについての制御を実行するようにされる。
例えば、制御部１９は、スクランブルがかけられて放送されてきた映像信号がデコーダ１２に入力される場合には、このスクランブルを解除するのための信号処理についての制御を行うことができる。
また、制御部１９は、入力映像信号についての標準解像度（ＳＤ：Standard Definition)とハイビジョンなどの高画質解像度（ＨＤ：High Definition）とでの方式の違いに適合した信号処理が実行されるようにするための制御なども行う。
また、制御部１９は、上記もしたように、例えば映像ソース選択の操作などに応じて、放送のソースを表示させるべきときと、ビデオ入力端子１３からの入力ソースを表示させるべきとで、スイッチ１５に対する切り換え制御も実行するようにされる。
また、アナログデコーダ１４に対しては、ビデオ入力端子１３から入力される信号のＨＤ／ＳＤなどの方式に応じて適正なデジタル信号変換処理が実行されるように制御する。

また、制御部１９は、映像信号処理部１６に対しては、上記解像度変換、画質調整、及び輝度ムラ補正などをはじめとした、所要の信号処理動作についての制御を実行する。
本実施の形態においては、特に輝度ムラ補正については、制御部１９内に備えられるとされる不揮発性の記憶領域（例えばＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリなどの記憶領域となる）に保持されている基準補正量テーブル１９ａの情報を利用するようにされる。後述するようにして、この基準補正量テーブルは、１つの基準となる輝度に対応して、画面二次元方向における基準補正点の補正量の値が示される、１セット分の二次元の補正データとされる。
輝度ムラ補正の信号処理が実行される際には、制御部１９は、映像信号処理部１６における輝度ムラ補正の処理タイミングに応じて、基準補正量テーブル１９ａのうちから、三次元補正量の取得に必要な基準補正点の補正量のデータを、映像信号処理部１６に転送する。なお、三次元補正量のデータとは、後述もするようにして、画面水平／垂直方向の二次元に加えて、輝度（明るさ）方向の補正量の成分も持つ補正量のデータをいう。映像信号処理部１６では、後述する構成などにより、上記基準補正点の補正量データを利用して三次元補正量のデータを求め、この三次元補正量のデータにより映像信号についての補正処理を行って、輝度ムラ補正としての処理を実現するようにされる。なお、三次元補正量を求める処理を、制御部１９におけるＣＰＵの演算処理などにより求めて、映像信号処理部１６の輝度ムラ補正のための信号処理系に伝送するという構成も考えられる。しかしながら、二次元補正量から三次元補正量を取得するための処理は、比較的重い処理とされ、制御部１９が備えるマイクロコンピュータに一定以上の処理負荷を与えることになる場合がある。そこで、本実施の形態としても、このようなことを配慮して、映像信号処理部１６側に三次元補正量を求める処理を実行させることとしているものである。

続いて、本実施の形態の輝度ムラ補正に関して説明を行う。
一般的なこととして、輝度ムラとは、表示画面上に表示される画像を二次元方向で観測した場合の輝度の不均一性をいう。この輝度ムラを補正するためには、実際の画像における輝度ムラの状態に応じて調整した補正量を持つ補正データを作成し、この補正データを表示装置などの機器に記憶保持させる。そして、表示装置などの機器は、記憶保持している補正データを呼び出して映像信号に対する補正処理を実行する。この結果、輝度ムラをキャンセルするようにして映像信号の輝度レベルが調整されることとなり、表示画像としても、実際に輝度ムラが補正されたものとなる。

ここで、輝度ムラを補正するための補正データについての一般的な説明をしておく。
先ず、輝度ムラは、表示画面に表示される画像の水平／垂直方向による二次元的な空間における輝度の不均一性であるから、この二次元空間に対応した補正量を示す補正データが必要となる。このような二次元の補正データについて、図２を参照して説明する。

この図に示すようにして、二次元の補正データを得るのにあたっては、１つの表示画面（画像）としての二次元空間を、画像上のＸ方向（水平方向）とＹ方向（垂直方向）に、それぞれ、所定の画素数単位（Ｎ，Ｍ）に対応して設定された分割線により分割するようにされる。次に、この表示画面において、水平（Ｘ）／垂直（Ｙ）方向の画面の輪郭線と分割線とに対応させて、図のようにして、Ｘ方向に０〜ｐの座標を与え、Ｙ方向に０〜ｑの座標を与える。これらの座標の交点の各々に対して、Ｃ（０，０）、Ｃ（０，１）・・・・Ｃ（ｐ，ｑ）として示す基準の補正点（基準補正点）を設定するようにされる。この場合には、（ｐ＋１）×（ｑ＋１）個の基準補正点が設定される。そして、例えば、一定条件の映像信号の輝度レベルの下で、上記のようにして設定した表示画面の基準補正点ごとに輝度を計測し、その計測結果に応じて、基準補正点ごとの補正量を設定する。このようにして設定された補正量の二次元的な集合が、１つの輝度レベルに対応した二次元の補正データとなる。

そして、このようにして得られるデータを利用して二次元の補正データが得られることで、図２に示す表示画像を形成するとされる画素単位を補正点とする輝度ムラの補正を行うようにされる。
このためには、図２に示す表示画面について、水平／垂直方向に互いに隣接する４つの基準補正点を結ぶことで形成される四角形の空間領域（基準補正点間領域）に分割設定する。この基準補正点間領域は、（ｐ×ｑ）個形成されることになることに基づき、ここでは、各基準補正点間領域を［１，１］［１，２］・・・［ｐ，ｑ］として示している。
そして、例として、図２における基準補正点間領域［５，３］内に在る画素ｄｘｙを補正点として輝度ムラの補正を行うとする。このためには、例えば先ず、基準補正点間領域［５，３］を形成するとされる基準補正点Ｃ（４，２）、Ｃ（５，２）、Ｃ（４，３）、Ｃ（５，３）からの画素ｄｘｙの距離を特定する。そして、この特定された距離に応じて、基準補正点Ｃ（４，２）、Ｃ（５，２）、Ｃ（４，３）、Ｃ（５，３）の各補正量に重み付けをしたうえで所定の演算を行うことで、画素ｄｘｙの位置の補正量を得るようにされる。つまり、画素ｄｘｙとしての補正点の補正量は、基準補正点Ｃ（４，２）、Ｃ（５，２）、Ｃ（４，３）、Ｃ（５，３）の各補正量を利用して補間することで得られる。このようにして得られた補正量により画素ｄｘｙに対応する映像信号のサンプルの輝度レベルについての補正処理を行う。これにより、画素ｄｘｙにおいては、輝度ムラをキャンセルするような輝度での表示となる。

図３には、本実施の形態の液晶表示部１８に相当する液晶表示デバイスの構造を、簡易に示している。先にも説明したように、液晶表示デバイスは、液晶パネルとその背面側に配置されるバックライトユニットとから成る。この液晶表示デバイスの輝度ムラを、上記図２により説明した二次元の補正データを利用して補正することを考える。
ここで、バックライトユニットが液晶パネル形状に対応した平面形状を有する１つの光源であるとして捉え、この二次元平面的な光源における発光位置Ｐ１，Ｐ２を仮定する。発光位置Ｐ１では、輝度（発光輝度）Ａで発光しているのに対して、発光位置Ｐ２では、発光輝度Ａ−ｄＡで発光しているものとする。つまり、発光位置Ｐ１を基準として考えた場合に、発光位置Ｐ２は、−ｄＡで表される量の発光輝度の誤差を有している。

そして、上記発光位置Ｐ１，Ｐ２にて発せられる発光輝度Ａ、Ａ−ｄＡを有する光は、ＬＣＤパネルを透過して、輝度（観測輝度）ｙとして観測されることになる。この観測輝度ｙは、液晶パネルの透過率に基づく指数γと、液晶パネルを駆動するために印加するドライブ電圧ｘとにより、下記（数１）により表される。

また、（数1）に基づき、発光輝度Ａの発光位置Ｐ１に対応して液晶パネル上で観測される観測輝度ｙ１は、下記（数２）により表される。

一方の発光位置Ｐ２は発光輝度Ａ−ｄＡにより発光していることから、発光位置Ｐ１の発光輝度Ａに対して−ｄＡの発光輝度の誤差を有している。この発光位置Ｐ１，Ｐ２間の−ｄＡの発光輝度差が、液晶パネルを透過して得られる観測輝度の差、つまり輝度ムラとして現れる。そこで、発光位置Ｐ２に対応する観測輝度を、発光位置Ｐ１に対応する観測輝度と同じになるように補正しようとすれば、ドライブ電圧ｘについて補正量ｄｘを加味した、ｘ＋ｄｘで表される電圧を印加することになる。このようにして補正を行って得られる発光位置Ｐ２に対応した観測輝度ｙ２は、下記（数３）により表される。

そして、ここでの輝度ムラ補正は、観測輝度ｙ１，ｙ２について、
ｙ１＝ｙ２
を成立させるということを意味する。このことに基づいて、上記（数２）（数３）により下記の（数４）が成立する。

また、上記（数４）をｄｘについて解けば、下記（数５）となる。

さらに、ドライブ電圧ｘ＝１を設定したときに得られた、発光位置Ｐ２に対応するドライブ電圧の補正量を ｄｘ(max) とすると、上記（数５）は、下記（数６）のようにして表される。

そして、上記（数６）と（数５）の関係から、ドライブ電圧の補正量ｄｘは、下記（数７）により表されることになる。

この（数７）は、補正量ｄｘがドライブ電圧ｘに比例することを示している。

上記のようにして理論上は、輝度ごとの補正量ｄｘは、ドライブ電圧ｘに比例する。しかしながら、現実には、（数７）に基づいた補正を行った場合には必ずしも良好な結果が得られないことが分かっている。
その理由として、１つには、映像信号についてデジタル信号処理を実行した場合における分解能に限界のあることが挙げられる。
また、上記した観測輝度ｙ１，ｙ２間の補正は、説明を簡単で分かりやすいものとすることの便宜上、単純に輝度のみを扱っていることで、観測輝度ｙに対応する変数は１種となっているが、通常における実際の画像表示はカラー画像となる。カラー画像の輝度ムラは色度のムラを生じるので、輝度ムラ補正としては、色度ムラの補正を考慮したものとなる。色度ムラの補正には、カラー画像表示に利用する複数種の信号成分ごとに対応した輝度（明るさ）の補正が必要であるとされているので、変数としても、信号成分の種類数に対応して複数となる。例えばＲ、Ｇ、Ｂの三原色に対応する３種の信号により画像表示を行うのであれば、順当な考え方としては、各ＲＧＢ各色の明るさ、強さ（輝度）の補正を行うべきことに対応して、Ｒ，Ｇ，Ｂの各映像信号のレベルを補正するための３種の変数が必要であることになる。
また、実際における液晶パネルの透過率に関しては、理論通りに単純にγ乗の式で表すことが難しい。

上記したようないくつかの事情から、実際における輝度ムラ補正のためには、図２により説明した二次元の補正データのセットを、輝度ごとに対応させて複数用意するようにされる。図４は、このような補正データの構造を模式的に示している。
この図に示すようにして、補正データに関して、画面水平方向（Ｘ方向）と画面水平方向（Ｙ方向）と、輝度（明るさ）方向（Ｚ方向）との三次元空間を設定する。図２に示した二次元の補正データのセットは、画面水平／垂直方向に応じた基準となる補正量のテーブル構造としてみることができるので、この図では「基準補正量テーブル」という名称としており、ここでは、異なる３つの輝度に応じて、第１〜第３基準補正量テーブルを設けた例を示している。
補正処理時においては、二次元方向における画素位置と、輝度（明るさ）方向における輝度レベル（ドライブ電圧レベルに相当する）とに基づいて、第１〜第３基準補正量テーブルにおけるしかるべき補正量の情報を用いて補間演算を実行して補正量を決定し、映像信号に対する補正処理を行うようにされる。
なお、補間処理の手法としては、図５において実線で示すようにして線形的に補間を行うものと、破線で示すようにして、例えば所定の高次関数により曲線的に補間を行うものとがある。

本実施の形態のテレビジョン受像機１は、図１にて説明したように表示部位として液晶表示部１８を備える。つまり、液晶表示デバイスを採用する。
液晶表示デバイスは、周知のようにして、液晶層と、この液晶層の液晶を駆動する駆動回路系とから成る液晶パネル（表示パネル）と、この液晶パネルの背面側から光を照射するための光源となるバックライトユニットから成る。
そして、本実施の形態の液晶表示部１８のバックライトユニットとしては、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３原色のＬＥＤ(Light Emitting Diode：発光ダイオード素子)を、液晶パネルの背面側に対して配置させることで白色光を照射するように構成されたものを採用することとしている。バックライトには以前から冷陰極管が広く採用されているが、ＬＥＤの発光効率が向上してきたことで、バックライトとしての実用が可能になってきたことなどを背景として、バックライトとしてＬＥＤが採用されるようになってきている状況にある。ＬＥＤを冷陰極管と比較した場合のメリットとしては、水銀を材料に用いないので環境によいこと、また、低電圧駆動が可能であること、温度特性や応答特性がよいことなどを挙げることができる。

しかしながら、本実施の形態のようにしてＬＥＤをバックライトユニットとして採用した場合には、輝度ムラ、及び輝度ムラ補正に関して、次のような問題が顕著になってくる。
ＬＥＤをバックライトユニットとして構成するのにあたっては、液晶パネルの背面側において、必要数のＬＥＤを所定のパターンにより二次元的に配置させることになる。そして、これらのＬＥＤの集合により得られる二次元的な照射光範囲により、液晶パネルの背面側から照射するようにされる。
しかしながら、個々のＬＥＤは点光源としてみることができるので、上記した構造は、点光源の集合により二次元的な照射光の範囲を得ていることになる。このために、輝度ムラの発生状態としては、配置されるＬＥＤの間隔に応じたものとなる。このことは、例えばバックライトに冷陰極管を採用した場合と比較して輝度ムラのピッチが相当に細かくなることを意味する。
冷陰極管によりバックライトユニットを構成する場合には、例えば所要本数を、その長手方向を画面水平方向に沿わせるようにして、画面垂直方向に沿って配列させるようにして構成される。あるいは、画面の水平又は垂直の１方向に沿った１本の冷陰極管の光を、反射板などを用いて反射させることで、液晶パネルの背面に対して一様に照射させようとする構造を採る。前者の構成では、輝度ムラは、主としては、例えば隣接して配列される冷陰極管の間ごとに生じることになり、後者の構造では、冷陰極管からの距離に応じて変化するものとなる。
このようにして、冷陰極管を採用するバックライトとして何れの構造を採る場合においても、冷陰極管が長手方向を有する形状であって線的な光源となることで、輝度ムラのピッチは、ＬＥＤを採用する場合よりも大まかなものとなることがわかる。

上記のようにして、ＬＥＤバックライトユニットなどの採用によって輝度ムラのピッチが細かくなることに対応して輝度ムラの補正を行うことを考えてみる。すると、例えば図２に示した二次元の補正データ（基準補正量テーブル）の１セットあたりの補正点は、輝度ムラのピッチに応じて例えばバックライトに冷陰極管を採用する場合よりも増加させる必要があることになる。このことは、基準補正量テーブルを形成する補正量のデータサイズが増加することを意味する。具体的には、液晶パネルのサイズ、画素数にもよるが、輝度ムラのピッチに応じて必要とされる、画像全体を水平／垂直方向に分割した基準補正点間領域（図２）の数は、３０×１６、あるいは６０×３３程度となる。そのうえで、従来からの手法としては、このような基準補正量テーブルを、輝度（明るさ）方向に応じて複数セット設けることになるので、輝度ムラを補正するためのデータサイズとしては相当に肥大化することになる。
輝度ムラ補正のためのデータサイズが大きくなれば、例えばこのデータを記憶保持させておくためのメモリの記憶容量を増加させる必要があるので、その分のコストアップを招く。また、補正量のデータが増加することで、製造時などにおける補正量データの調整にもより多くの時間が必要となるので、製造効率の低下も生じる。
バックライトにＬＥＤを採用して輝度ムラのピッチが細かくなったことによっては、このような問題が顕著となって無視できなくなってきている。

そこで、本実施の形態としては、以降説明するようにして、必要とされる補正データサイズを削減しながらも、少なくともこれまでと同等の補正効果が得られるような輝度ムラ補正のための構成を採るものとされる。
そのために、本実施の形態としては、先ず、図２に示した二次元の補正データ（基準補正量テーブル）について、特定の輝度に対応した１セットのみを備えることとする。逆にいえば、輝度（明るさ）方向に対応して、複数セットの基準補正量テーブルを備えることはしない。なお、この構造の基準補正量テーブルは、例えば図１において基準補正量テーブル１９ａとして示すようにして、制御部１９が備える所定の記憶部において保持されるものである。

しかしながら、先に説明したように、現実には、１セットのみの基準補正量テーブルのみから成る補正量のデータにより適正な輝度ムラ補正を実現することは困難である。この点につき、本実施の形態は、図６あるいは図７に示す構成を採ることにより解決する。

図６（ａ）（ｂ）は、本実施の形態のテレビジョン受像機１において、輝度ムラ補正のために備えられる補正回路部２１の構成例を示している。この補正回路部２１は、図１の構成では、映像信号処理部１６における所定の信号処理段において備えられるものとなる。また、この補正回路部２１の実際としては、デジタル信号処理に対応した構成を採るもので、補正対象として入力される映像信号も、デジタル信号形式で処理される。
ここで、二次元の補正データ（基準補正量テーブル１９ａ）を成す基準補正量のデータとしては、映像信号に対する補正処理を加減算により行う加減算形式の補正量を持つものと、ゲイン係数の乗算により行う係数形式を考えるものとする。

図６（ａ）は、補正回路部２１として加算形式の補正量に対応した構成例を示している。この補正回路部２１は、入力信号（データ）を加算して出力する加算器３１と、入力信号を乗算して出力する乗算器３２とを備える。
補正対象の映像信号は、加算器３１と乗算器３２とに対して分岐して入力される。乗算器３２は、上記補正対象の映像信号と、補正量のデータとを乗算して、その出力を加算器２１に出力する。この乗算器３２に入力される補正量のデータは、補正対象となる映像信号に対応した画素位置に応じて、基準補正量テーブルを形成する基準補正量のデータを利用して補間処理によって得られたものであり、従って、補正量としては、特定輝度に対応した二次元方向のみに関しての成分を持ち、三次元方向（輝度（明るさ）方向）に応じた成分は持たない。このような補正量を、ここでは「二次元補正量」ということにする。
加算器３１は、補正対象の映像信号と、上記加算器３１の演算出力とを加算して出力する。この加算器３１の出力が、補正処理後の映像信号となる。

上記した構成では、乗算器３２により、映像信号と二次元補正量のデータとが掛け合わされることで、映像信号のレベル（輝度、明るさ）に応じた、元の映像信号に対して直接的に加減算すべき補正量が得られることになる。つまり、乗算器３２から出力される補正量は、乗算器３２に入力される前の二次元補正量に対して、補正対象の映像信号の輝度に対応した補正量成分を加味したものであることになる。つまり、図４により説明した画面水平方向（Ｘ方向）、画面垂直方向（Ｙ方向）及び輝度（明るさ）方向（Ｚ方向）の補正量成分を持つ、三次元補正量のデータとなる。そして、加算器３１により、元の映像信号に対して上記三次元補正量を加算することで、補正処理が施された映像信号を得るようにされる。

図６（ｂ）は、補正回路部２１として係数形式の二次元補正量に対応した構成例を示している。
この補正回路部２１は、補正対象の映像信号と、係数形式の二次元補正量のデータとを乗算器３３により掛け合わせることにより、乗算器３３の出力として、補正処理後の映像信号を得るようにされる。

ここで、例えば、図６（ａ）に示す補正回路部２１における加減算形式の二次元補正量のデータが、１０ビットであるとすると、補正量として取り得る値の範囲は０〜１０２３となる。なお、負の補正量は、例えば補数などにより表現できる。一具体例として、この１０ビットの二次元補正量のデータが示す値が＋１０２であるとすると、これは、映像信号レベルのフルスケールのほぼ１０％となる値を加算することになる。一方の図６（ｂ）の構成では、二次元補正量のデータとして、1.1倍を示す値をとることとすれば、上記図６（ａ）の構成において１０ビットの二次元補正量のデータが＋１０２を示す場合と同様の補正処理結果を得ることができる。
このようにして、図６（ａ）と図６（ｂ）の構成では同等の補正結果を得ることが可能である。実際において、図６（ａ）と図６（ｂ）の何れの構成を採ってもよいのであるが、図６（ａ）の構成が加算器と乗算器を１つずつ備えるのに対して、図６（ｂ）の構成は１つの乗算器を備えればよいことから、図６（ｂ）の構成を採用したほうが、回路規模の縮小、コストなどの観点で有利である。

また、図６（ａ）に示す補正回路部２１の構成では、乗算器３２にて、二次元補正量と補正対象の映像信号とを乗算することで、三次元補正データを得るようにされている。このようにして得られる三次元補正データは、補正対象の映像信号のレベル（輝度）に応じて、二次元補正量を線形に比例させたことにより得たものとなる。一方の図６（ｂ）の補正回路部２１は、補正対象の映像信号に対して、ゲイン形式の二次元補正量のデータを直接的に乗算しているが、上記しているように、図６（ａ）の回路と同様の処理結果が得られるものであり、従って、図６（ｂ）の補正回路部２１としても、二次元補正量を補正対象の映像信号のレベル（輝度）に応じて線形に比例させて三次元補正量を得て、この三次元補正量のデータにより映像信号に対する補正処理を実行しているということがいえる。

しかしながら、先に図３により説明したことからも理解されるように、例えば液晶パネル透過率の問題などをはじめとする要因で、表示画面で観測される輝度ｙに関しては、元の映像信号のレベル（明るさ、輝度）に対して非線形の特性を持つ傾向にある。従って、補正回路部２１としても、三次元補正量を得るのにあたり、二次元補正量を非線形で補正対象の映像信号レベルに比例させる構成としたほうが、より良好な補正結果が期待できて好ましいことになる。

図７（ａ）（ｂ）に、二次元補正量を非線形で補正対象の映像信号レベルに比例させた三次元補正量により輝度ムラ補正を行うようにされた補正回路部２１の構成例を示す。
先ず、図７（ａ）は、二次元補正量について加減算形式とした場合の構成を示している。この図に示す構成は、図６（ａ）に示す構成に対して、非線形回路３５を追加して構成される。非線形回路３５は、乗算器３２の入力段において、補正対象の映像信号を入力するようにして設けられる。
非線形回路３５は、例えばハードウェアとしてはＲＯＭなどとされ、映像信号レベル（輝度）に対する非線形の応答特性を保持している。そして、入力された映像信号について、保持している非線形特性に応じたレベルを与えて乗算器３２に出力するようにされる。これにより、乗算器３２の出力である三次元補正量のデータは、輝度に応じて二次元補正量を非線形比例させた値を持つことになる。

また、図７（ｂ）は、二次元補正量について係数形式とした場合の補正回路部２１の構成を示している。
この図７（ｂ）に示す補正回路部２１は、図６（ｂ）に示した構成に対して、非線形回路３６と乗算器３４を追加して構成される。この場合の非線形回路３６は、係数形式の二次元補正量に応じて設定された非線形特性を保持しており、この非線形特性により、補正対象の映像信号レベルを変換して出力する。そして、この出力を乗算器３４に出力する。
乗算器３４では、非線形回路３６の出力と、係数形式の二次元補正量のデータとを乗算する。これにより、二次元補正量のデータは、補正対象の映像信号のレベルに応じた非線形の特性が与えられる。そして、この非線形特性が与えられた二次元補正量のデータと、補正対象の映像信号とを乗算器３３により掛け合わせるようにされる。
このようにして、図７（ａ）（ｂ）の補正回路部２１の何れについても、例えば測定輝度ｙの非線形な特性により適応した輝度ムラ補正が行われるようにされる。

また、これら図７（ａ）（ｂ）に示す補正回路部２１に関しても、実際としては、図７（ａ）（ｂ）の何れの構成を採用しても良い。ただし、加算器よりも乗算器のほうが回路規模が大きく、また、コストも高くなることが通常である。そこで、回路規模やコストの点を考慮した場合には、演算器として、乗算器を２つ備える図７（ｂ）の回路よりも、乗算器と加算器とを各１つ備える図７（ａ）の回路のほうが有利となる。

ところで、本実施の形態のテレビジョン受像機１の実際としては、カラー画像を表示するように構成される。
現状においてカラーによるテレビジョン画像を表示させるための一般的な方式としては、［Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）］の３原色に応じた信号（３原色信号）を用いるものが知られている。あるいは、輝度信号と色差信号の組み合わせとして、［Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂ］又は［Ｙ，Ｐｒ，Ｐｂ］による信号を用いる方式も知られている。このようにして、カラー画像表示のためには、何れの方式を採用するにしても、［Ｒ，Ｇ，Ｂ］［Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂ］［Ｙ，Ｐｒ，Ｐｂ］の何れかの組による３種の映像信号を利用する。

本実施の形態のテレビジョン受像機１としても、上記したカラー画像表示の方式によりカラー画像を表示するものとすると、このテレビジョン受像機１において備えられる輝度ムラ補正のための基本的構成としては、例えば図８に示すものとなる。
図８には、輝度ムラを補正するための回路部位として輝度ムラ補正部２０が示されている。この輝度ムラ補正部２０は、Ｒ，Ｂ，Ｇの各映像信号に応じて３つの補正回路部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを備える。これら補正回路部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、先に図６（ａ）（ｂ）、図７（ａ）（ｂ）のいずれかに示した補正回路部２１の構成を有するようにされる。
そして、この図に示す構成では、補正回路部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃのそれぞれに対して、例えば［Ｒ，Ｇ，Ｂ］方式に対するＲ，Ｂ，Ｇの各映像信号を入力させる。また、これともに、補正回路部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃのそれぞれに対して、Ｒ，Ｂ，Ｇの各色に対応して輝度ムラを補正するための二次元補正量のデータを入力させるようにしている。つまり、カラー画像表示に対応しては、例えばＲ，Ｇ，Ｂの映像信号ごとに対応する補正回路部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを有する補正信号処理系を備えると共に、図２に示した二次元補正量のデータ（基準補正量テーブル）は、例えばＲ，Ｇ，Ｂの映像信号の補正処理系ごとに応じて作成した３つを用意して保持させておくという構成を採ることになる。
また、カラー画像表示方式として、［Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂ］方式や［Ｙ，Ｐｒ，Ｐｂ］方式などのように、［Ｒ，Ｇ，Ｂ］方式以外の方式を採る場合においても、輝度ムラ補正部２０としては、各映像信号に対応させて、補正回路部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを備える補正処理系を設けたうえで、各映像信号の表示成分に対応して輝度ムラを補正するための二次元補正量のデータを用意して保持しておくようにされる。そして、これらの補正回路部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃに対して、補正対象の入力映像信号に対応する二次元補正量のデータを入力させるように構成する。
また、確認のために述べておくと、従来においてカラー画像の輝度ムラを補正するためには、上記３種の映像信号ごとに、輝度（明るさ）方向に応じた複数の二次元補正量のデータ（基準補正量テーブル）を有することになる。本実施の形態としては、３種の映像信号ごとに対応する二次元補正量のデータ（基準補正量テーブル）は、１つでよいものであり、従って、輝度ムラ補正のためのデータサイズの削減効果が損なわれるものではない。

しかしながら、上記のようにして、カラー画像表示に対応して、複数種の映像信号ごとの二次元補正量データ（基準補正量テーブル）を有するということは、絶対的な観点において、輝度ムラ補正のためのデータサイズが、映像信号の種類数に応じて倍加してしまうということである。そこで、より少ない基準補正量テーブルの数により、カラー画像の輝度ムラが補正されるような構成を採ることができれば、輝度ムラ補正データのサイズがさらに縮小されることになるので、より好ましいということがいえる。

そこで、本実施の形態のテレビジョン受像機１の実際としては、輝度ムラ補正部２０として、図９に示す構成を採るようにされる。なお、この図９の説明にあたっても、先ずは［Ｒ，Ｇ，Ｂ］方式に対応させる場合を例に挙げることとする。
先ず、補正回路部２１としては、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応した補正回路部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを備えた３系統の補正処理系を備えることとする。そして、これらの補正処理系ごとにおける補正回路部２１Ａ，２１，Ｂ，２１Ｃに対して入力させる二次元補正量のデータとしては、第１二次元補正量と第２二次元補正量の２種類の二次元補正量データのみを用意するものとされる。

第１二次元補正量のデータは、Ｒの色成分を対象として輝度ムラ補正を行うために調整して作成された二次元補正量のデータである。第２二次元補正量のデータは、Ｂの色成分を対象として輝度ムラ補正を行うために調整して作成された二次元補正量のデータである。つまり、本実施の形態では、Ｇの色成分に対応する二次元補正量のデータは、輝度ムラ補正に用いない。これにより、例えばメモリに記憶保持させるべき基準補正量テーブルとしては、Ｒ，Ｂに対応する２つのみとなるものであり、Ｇの色成分に対応する基準補正量テーブルが省略された分、基準補正量テーブル全体としてのデータサイズがさらに縮小されることになる。
なお、この場合の第１、第２二次元補正量データとしては、単純にＲ、Ｂの個々の測定輝度差をキャンセルするようにして求めた補正量のデータから成るものとされてもよいが、例えば、Ｒ，Ｂの輝度ムラ補正を主体としながら、実際の表示画像全体として見た場合に、最も良好な輝度ムラの改善結果が得られるようにして求めた補正量のデータにより形成してもよい。

そして、図９の輝度ムラ補正部２０においては、上記第１二次元補正量と第２二次元補正量を補正回路部２１に入力させる経路を切り換えるためのスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３が備えられる。スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３は、それぞれ、端子Ｔ１が、端子Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の何れかに対して択一的に接続されるようにして切り換えが行われる形態で、互いに連動して切り換えが行われるようにされている。スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３の端子Ｔ１は、それぞれ、補正回路部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの補正量データ入力に対して接続される。
また、スイッチＳＷ１の端子Ｔ２，Ｔ３には、第１二次元補正量のデータが入力されるようになっており、端子Ｔ４はアース接地される（概念的にはオープンでもよい）。
スイッチＳＷ２の端子Ｔ２には第２二次元補正量のデータが入力され、端子Ｔ３はアース接地される。端子Ｔ４も第２二次元補正量のデータが入力される。
スイッチＳＷ３の端子Ｔ２はアース接地され、端子Ｔ３には第２補正量データが入力され、端子Ｔ４には第１補正量データが入力される。

そして、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３の切り換え状態に応じて、補正回路部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ側に入力される第１二次元補正量データ及び第２二次元補正量データのパターンは次のようになる。
先ず、第１パターンとして、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３の端子Ｔ２が端子Ｔ１と接続されるときには、
補正回路部２１Ａ（Ｒ対応）←第１二次元補正量（Ｒ対応）
補正回路部２１Ｂ（Ｂ対応）←第２二次元補正量（Ｂ対応）
補正回路部２１Ｃ（Ｇ対応）←アース接地：補正量データ入力無し
となる。
また、第２パターンとして、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３の端子Ｔ３が端子Ｔ１と接続されるときには、
補正回路部２１Ａ（Ｒ対応）←第１二次元補正量（Ｒ対応）
補正回路部２１Ｂ（Ｂ対応）←アース接地：補正量データ入力無し
補正回路部２１Ｃ（Ｇ対応）←第２二次元補正量（Ｂ対応）
となる。
また、第３パターンとして、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３の端子Ｔ４が端子Ｔ１と接続されるときには、
補正回路部２１Ａ（Ｒ対応）←アース接地：補正量データ入力無し
補正回路部２１Ｂ（Ｂ対応）←第２二次元補正量（Ｂ対応）
補正回路部２１Ｃ（Ｇ対応）←第１二次元補正量（Ｒ対応）
となる。

このようにして図９に示す輝度ムラ補正部２０では、Ｒ成分の補正に対応する第１二次元補正量のデータと、Ｂ成分の補正に対応する第２二次元補正量のデータを、補正回路部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃのうちから選択した２つの補正回路部に対して、それぞれ入力させるようにしている。つまり、図９に示す構成では、例えばＲ，Ｇ，Ｂの色成分ごとに輝度ムラ補正を行わなくとも、これらの色成分のうちの一部について輝度ムラ補正を行えば、例えば視覚的に問題が無くなる程度に輝度ムラの状態が改善されるという事実に基づき、例えばＲ，Ｇ，Ｂのうち、Ｒ，Ｂの２つの色成分について輝度ムラを補正することで、結果として、画面全体の輝度ムラ補正の効果を得ようとするものである。
この図９に示す構成においては、第１，第２二次元補正量データがそれぞれＲ，Ｂの色成分に対応していることに基づけば、上記第１パターンにより形成される、補正回路部２１Ａ（Ｒ対応）に第１二次元補正量（Ｒ対応）が入力され、補正回路部２１Ｂ（Ｂ対応）に第２二次元補正量（Ｂ対応）が入力されるようにした経路が最適であることになる。従って、通常時においては、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３について、端子Ｔ２を端子Ｔ１に接続させて、この信号経路を形成することとすればよい。
しかしながら、何らかの要因で上記した信号経路の下での輝度ムラ補正について期待される結果が得られない場合がある。このようなときには、敢えて、第１パターン以外の、第２パターン或いは第３パターンによる経路としたほうが、より良好な補正結果が得られる場合がある。
スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３の切り換えは、このような状況に応じて行われるべきものとされる。

そして、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３の切り換えは、例えば、画像表示時において、画素単位に応じたタイミングで行うようにすればよい。このためには、基準補正量テーブルを作成するときに、上記第１〜第３パターンのうちで、画素あるいは画像領域部分ごとに、どのパターンが最も良好な補正結果が得られるのかを測定、推定し、この結果に基づいて、画素とパターンとの対応を示す情報を作成して保持させるようにしておく。そして、表示制御として、この情報を参照して、スイッチの切り換え制御を実行することとすればよい。

ところで、上記した第１〜第３のパターンによる補正回路部２１と二次元補正量のデータの入力関係として、Ｇの色成分に対応する補正回路部２１Ｃに対しては、第１二次元補正量データ（Ｒ対応）と第２二次元補正量データ（Ｂ対応）が入力される場合（第２，第３パターン）があるが、Ｒの色成分に対応する補正回路部２１Ａに対しては、第１二次元補正量データ（Ｒ対応）が入力されるか、あるいはデータ入力が無い場合のみで、第２二次元補正量データ（Ｂ対応）が入力される場合は無い。同様にして、Ｂの色成分に対応する補正回路部２１Ｂに対しては、第２二次元補正量データ（Ｂ対応）が入力されるか、あるいはデータ入力が無い場合のみで、第１二次元補正量データ（Ｒ対応）が入力される場合は無い。
これは、Ｒ，Ｂの色が、相互に補色の関係にあることに起因する。このために、Ｒの色成分に対応する輝度ムラを、Ｂの色成分に対応する補正量により補正することは難しく、同様に、Ｂの色成分に対応する輝度ムラを、Ｒの色成分に対応する補正量により補正することも難しい。そこで、良好な補正結果が期待できないパターンを排除することとして、上記したようなパターンのみを用意して切り換えを行うこととしている。

また、図９に示す構成を、上記［Ｒ，Ｇ，Ｂ］方式以外の、［Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂ］方式、あるいは［Ｙ，Ｐｒ，Ｐｂ］方式などに適用する場合には、例えばＲに対応する映像信号入力に対して、ＣｒあるいはＰｒの信号を入力させ、Ｂに対応する映像信号入力に対して、ＣｂあるいはＰｂの信号を入力させ、Ｇに対応する映像信号入力に対して、Ｙ信号を入力させるようにして構成すればよい。

また、図１０により、補正回路２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃに対して入力されるべき、画素単位に対応した第１，第２二次元補正量のデータを生成するためのブロック構成を示しておく。
図２に示した構造に基づいた二次元補正量のデータ、つまり、基準補正量テーブル４１は、実際には、ハードウェアとしての記憶素子であるＲＯＭ（又はＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリなど）に書き込みが行われて保持されることになる。また、ここでの基準補正量テーブル４１は、第１二次元補正量と第２二次側補正量とに対応する２種のテーブルを有するものとされる。つまり、Ｒの色成分に対応して輝度ムラ補正をするための基準補正量テーブルと、Ｂの色成分に対応して輝度ムラ補正をするための基準補正量テーブルの２種から成る。

補正量演算回路４２ａは、画素単位に応じた第１二次元補正量のデータを生成する。このために、補正量演算回路４２ａは、先に図２により説明したように、補正対象の映像信号に対応する画素位置を含む基準補正点間領域を特定した上で、基準補正量テーブル４１における第１二次元補正量（Ｒ対応）のテーブルから、この特定された基準補正点間領域を形成する基準補正量（第１基準補正量）を取得する。そして、この第１基準補正量を利用して、図２にて説明した補間処理を実行することで、画素位置に応じた映像信号についての第１二次元補正量を生成するようにされる。
補正量演算回路４２ｂも、上記補正量演算回路４２ａの動作に準じて、基準補正量テーブル４１における第２二次元補正量（Ｂ対応）のテーブルから、この特定された基準補正点間領域を形成する基準補正量（第２基準補正量）を取得する。そして、この取得した第２基準補正量を利用して補間処理を実行して、第２二次元補正量のデータを生成する。
このようにして生成された第１，第２二次元補正量のデータが、図９に示したスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３を介して補正回路部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ側に対して入力される。

ところで、映像信号により画像を表示する画像表示装置にあっては、ガンマ補正などをはじめとする非線形処理を映像信号に施す構成がしばしば採られる。例えばガンマ補正は、周知のようにして、本来は陰極線管の電圧に対する輝度特性を、映像信号の送出側で補正することを目的として行われるものであるが、現在では、表示出力装置側で、中間輝度などのコントラストを改善するために、送信側のガンマ非線形処理、あるいは表示デバイス側の非線形特性についてはキャンセルしないような特性を映像信号に与えるようにしたガンマ補正が行われる。このような、ガンマ補正などのコントラスト強調のための信号処理は、画像としての二次元空間における輝度階調性を強調するための処理であるといえる。このような処理を、ここでは空間強調系の処理ということにする。

本実施の形態の輝度ムラ補正の信号処理系と、上記したような空間強調系の処理との関係を考えてみる。
輝度ムラ補正の処理は、表示デバイスの輝度ムラを生じているとされる領域のみについて、補正のために輝度を変化させる処理である。このような輝度変化の処理が施された映像信号を入力して空間強調系の処理を施したとすると、輝度ムラ補正による輝度の変化が、空間強調系での補正量を、誤差の生じる方向に変化させる可能性がある。この結果、例えばガンマ補正などの補正が不適正なものとなって、かえって表示画質を劣化させる可能性がある。
そこで、本実施の形態の輝度ムラ補正のための信号処理系と、空間強調の信号処理系とを組み合わせる場合には、図１１（ａ）に示すようにして、空間強調系の信号処理を実行する空間強調系処理部５１の後段に対して、輝度ムラ補正部２０を配置するようにされる。
このようにすれば、輝度ムラ補正による輝度変化が、空間強調系処理部５１における非線形の信号処理に影響を及ぼすことが無くなり、上記したような補正量誤差の問題が解消される。

また、映像信号処理としては、例えば上記空間強調系の信号処理とは逆に、画像としての空間における輝度階調性を緩和させるような作用を与える空間緩和系の信号処理を施す場合もある。例えばディザや誤差拡散などの処理である。このような処理を映像信号に対して行うことで、例えば画像空間におけるコントラストが弱まり、見かけ上の階調が増加するという効果が得られる。
一般にいえることであるが、上記もしているように、輝度ムラ補正は、表示デバイスの輝度ムラを生じているとされる領域のみについて輝度を変化させる。このために、全体的に均一な画像内容を表示させるような映像信号について輝度ムラ補正を行ったような場合には、かえって補正が行われた映像信号に対応する領域と、補正が行われなかった映像信号に対応する領域との画像の輝度の見え方にかえって差が生じて、視覚的に不自然に感じられるような場合がある。なお、このような現象は、特に画面全体の輝度が低くなるほど生じやすくなる。
このようなことから、本実施の形態の輝度ムラ補正のための信号処理系と、空間緩和の信号処理系とを組み合わせる場合には、図１１（ｂ）に示すようにして、輝度ムラ補正回路２０の後段に対して、空間緩和系の信号処理を実行する空間緩和系信号処理部５２を配置することが好ましい。このような構成とすることで、輝度ムラ補正により生じたとされる輝度差を、後段の空間緩和系信号処理部５２により抑制、あるいは解消することが可能になり、良好な表示画質が得られることになる。
なお、図１１（ａ）（ｂ）に示す空間強調系処理部５１、及び空間緩和系処理部５２についても、本実施の形態の輝度ムラ補正部２０と同様に、図１との対応では、映像信号処理部１６内に含まれるものとして考えればよい。

また、補足として、輝度ムラ補正のための調整治具システムの構成例を、図１２に簡単に示しておくこととする。
この図には、本実施の形態のテレビジョン受像機１が示されている。このテレビジョン受像機１は、製造工程において輝度ムラ調整の工程段階にある。
輝度ムラを調整するためには、例えば測定用の所定の映像信号によりテレビジョン受像機１の液晶表示部１８の画面に対して画像を表示させる。そして、その表示された画像を、カメラ６０により撮影する。カメラ６０により撮影された画像の撮像信号は、補正量情報生成装置６１に対して入力される。
補正量情報生成装置６１は、例えばコンピュータシステムなどを備えて構成され、入力された映像信号に基づいて画像領域上における輝度ムラの状態を測定し、測定結果に応じて、輝度ムラをキャンセルできるようにして映像信号に与えるべき補正量を求める。ここで求められる補正量は、例えば図２にて説明した補正点ごとに対応する基準補正量のデータとなる。そして、この基準補正量のデータの集合として形成した補正量情報（実施の形態では基準補正量テーブル）をテレビジョン受像機１の内部回路１ａにおいて備えられる所定の記憶部（例えばＲＯＭ、フラッシュメモリなど）に書き込んで記憶させる。なお、ここでの内部回路１ａは、例えば図１に示した機能回路部位の集合を示す。
輝度ムラ補正の調整作業がこのようなものであることからも分かるように、補正点が多くなるほど、調整のための手間がかかり、また、補正量情報生成装置６１に実行させるべき処理負担も重くなるなどして、製造効率が低下することが分かる。従来であれば、この図１２に示すシステムにより、輝度（明るさ）方向に対応する複数の基準補正量テーブル分の補正量のデータを求めるための調整作業量（時間）と、処理アルゴリズムなどの構築が必要になる。これに対して、本実施の形態では、特定の１つの輝度に対応する、１つの基準補正量テーブル分の補正量のデータを求めればよく、その分、調整作業量は少なく、補正量情報生成装置６１の処理も軽くなる。

なお、本発明としての輝度ムラ補正のための構成は、先に説明したように、バックライトにＬＥＤを採用したことで補正点が増加したような状況において有効に効果を発揮するが、線形比例又は非線形比例に用いる補正量のみを持つことで輝度ムラ補正のためのデータ量が削減されるという効果は、陰極線管表示装置、プラズマディスプレイ装置、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ装置などをはじめとする、他の画像表示装置全般に適用しても同様に得られるものである。
また、上記実施の形態にあっては、１つの映像信号の成分につき、１つの特定の輝度に対応した１セットの基準補正量テーブルのみを持つこととしているが、１映像信号成分あたり、２以上の輝度に対応する２セット以上の基準補正テーブルを持つこととしてもよいものである。本実施の形態の下で、２セット以上の基準補正テーブルを持たせることとした場合には、例えば線形比例、または非線形比例のための係数を始めとするパラメータを、基準補正テーブルごとの輝度により適合させるようにして設定することができるなど、より精度、信頼性の高い輝度ムラ補正を実現することが期待されるからである。また、換言すれば、例えば図４及び図５により説明した構成により、所定数の基準補正量テーブルを用いて輝度ムラ補正を行って得られたのと同等の画像品位を、本実施の形態の構成により得ようとする場合には、基準補正量テーブルの必要数はより少なくすることが可能になるものである。

本発明の実施の形態としてのテレビジョン受像機の構成例を示すブロック図である。 本実施の形態の基準補正量テーブルの概念と、基準の二次元補正量データに基づく画素対応の二次元補正量データの生成概念を示す図である。 バックライトユニットの発光輝度ムラと、液晶パネルを透過して観測される輝度ムラ補正との関係を示す図である。 輝度ムラ補正のための基準補正量データの構成概念を示す図である。 基準補正データを利用して補正量データを求めるための補間処理の概念を示す図である。 二次元補正量データを線形比例させて三次元補正量を得るようにされた補正回路部の構成例を示すブロック図である。 二次元補正量データを非線形比例させて三次元補正量を得るようにされた補正回路部の構成例を示すブロック図である。 カラー画像表示に対応する輝度ムラ補正のための基本構成を示すブロック図である。 ２種の映像信号に応じた基準補正量テーブルのみにより、カラー画像表示に対応する輝度ムラ補正のための基本構成を示すブロック図である。 基準補正量テーブルの基準補正量のデータから、画素ごとに対応した二次元補正量データを生成するための構成を示すブロック図である。 実施の形態の輝度ムラ補正部と、空間強調系信号処理部あるいは輝度ムラ補正部との信号処理段についての好適な配置構成例を示すブロック図である。 輝度ムラ補正のための調整治具システムの構成例を示す図である。

符号の説明

１ テレビジョン受像機、１０ アンテナ、１１ チューナ、１２ デコーダ、１３ ビデオ信号入力端子、１４ アナログデコーダ、１５ スイッチ、１６ 映像信号処理部、１７ 表示ドライバ、１８ 液晶表示部、１９ 制御部、１９ａ 基準補正量テーブル、２０ 輝度ムラ補正部、２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ 補正回路部、３１ 加算器、３２，３３，３４ 乗算器、３５，３６ 非線形回路、４１ 基準補正量テーブル、４２ａ，４２ｂ 補正量演算回路、５１ 空間強調系処理部、５２ 空間緩和系処理部、６０ カメラ、６１ 補正量情報生成装置、ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３ スイッチ

Claims (15)

1. 映像信号に基づいて表示される画像についての所定要素の不均一性を補正するためのデータであって、基準となる映像信号のレベルに対応して求めた、上記画像における所定の水平／垂直位置の補正量を示すデータである基準補正量データを保持する保持手段と、
   上記画像における水平／垂直方向と明るさ方向に応じて上記映像信号の補正処理を行うもので、上記基準補正量データに基づいて求められる水平／垂直位置に対応する二次元補正量データを補正対象の映像信号のレベルに線形比例させて、または非線形比例させて得たとされる三次元補正量データに基づいて補正処理を行う補正手段と、
   を備えることを特徴とする表示画像補正装置。
2. 上記表示される画像について複数の基準補正点が予め設定されたうえで、上記基準補正量データは、上記複数の基準補正点とされる水平／垂直位置における補正量を示すデータとされるととともに、
   上記二次元補正量データは、上記画像を形成する画素ごとの補正量データであって、上記画素について水平／垂直方向に隣接する基準補正点における基準補正量データを重み付けして求められるものである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示画像補正装置。
3. 上記所定要素の不均一性は、上記画像の輝度又は色度についての不均一性であり、
   上記補正手段は、上記画像の輝度又は色度についての不均一性を補正するための補正処理を実行する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示画像補正装置。
4. 上記補正手段は、
   補正対象とされるデジタルの上記映像信号に対して、上記基準補正量データに基づいて求められる加減算形式の上記二次元補正量データを乗算する乗算器と、
   上記乗算器の出力と、上記補正対象のデジタルの映像信号とを加算する加算器とを備え、
   上記加算器の出力を、補正された映像信号として出力するように構成される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示画像補正装置。
5. 上記補正手段は、
   補正対象とされるデジタルの上記映像信号と、上記基準補正量データに基づいて求められる係数形式の上記二次元補正量データを乗算する乗算器を備え、
   上記乗算器の出力を、補正された映像信号として出力するように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の表示画像補正装置。
6. 上記補正手段は、
   補正対象とされるデジタルの上記映像信号のレベルに応じた所定の非線形特性を与えるようにされる非線形回路と、
   上記非線形回路の出力と、上記基準補正量データに基づいて求められる加減算形式の上記二次元補正量データを乗算する乗算器と、
   上記乗算器の出力と、上記補正対象とされるデジタルの映像信号とを加算する加算器とを備え、
   上記加算器の出力を、補正された映像信号として出力するように構成される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示画像補正装置。
7. 上記補正手段は、
   補正対象とされるデジタルの上記映像信号のレベルに応じた所定の非線形特性を与えるようにされる非線形回路と、
   上記非線形回路の出力と、上記基準補正量データに基づいて求められる係数形式の上記二次元補正量データを乗算する第１の乗算器と、
   上記第１の乗算器の出力と、上記補正対象の入力映像信号とを乗算する第２の乗算器加算器とを備え、
   上記第２の乗算器の出力を、補正された映像信号として出力するように構成される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示画像補正装置。
8. 上記補正対象の映像信号は、３原色信号、又は、輝度信号及び２つの色差信号の組み合わせから成るものとされたうえで、
   上記保持手段は、上記３原色信号のうちの所定の２つの信号、又は、輝度信号及び２つの色差信号のうちの所定の２つの信号のそれぞれに対応した補正量のデータである２種類の上記二次元補正量データを保持し、
   上記補正手段は、これら上記３原色信号を成す各信号のそれぞれ、又は、輝度信号及び２つの色差信号のそれぞれに対応して補正処理を行う補正処理系を備えるようにされるとともに、上記補正処理系の各々に対して、上記２種類の二次元補正量データのうちの何れか一方が選択されて入力されるように構成される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示画像補正装置。
9. 上記補正手段は、表示画像の輝度階調性を強調するものとされる所定の信号処理部の後段に備えられる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示画像補正装置。
10. 上記補正手段は、表示画像の輝度階調性を緩和させるものとされる所定の信号処理部の前段に備えられる、
    ことを特徴とする請求項１に記載の表示画像補正装置。
11. 表示画像補正装置部と、該表示画像補正装置による補正処理が行われた映像信号に基づいて画像を表示する表示装置部とを備え、
    上記表示画像補正装置部は、
    映像信号に基づいて表示される画像についての所定要素の不均一性を補正するためのデータであって、基準となる映像信号のレベルに対応して求めた、上記画像における所定の水平／垂直位置の補正量を示すデータである基準補正量データを保持する保持手段と、
    上記画像における水平／垂直方向と明るさ方向に応じて上記映像信号の補正処理を行うもので、上記基準補正量データに基づいて求められる水平／垂直位置に対応する二次元補正量データを補正対象の映像信号のレベルに線形比例させて、または非線形比例させて得たとされる三次元補正量データに基づいて補正処理を行う補正手段とを備える、
    ことを特徴とする画像表示装置。
12. 上記表示装置部は、
    映像信号に基づいた画像が表示される表示パネルと、該表示パネルの背面側から光を照射する光源とを備える、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の画像表示装置。
13. 映像信号に基づいて表示される画像についての所定要素の不均一性を補正するためのデータであって、基準となる映像信号レベルに対応して求めた、上記画像における所定の水平／垂直位置の補正量を示すデータである基準補正量データを、この基準補正量データを保持する保持手段から読み出す読出手順と、
    上記基準補正量データに基づいて水平／垂直位置に対応する二次元補正量データを求める二次元補正量データ取得手順と、
    上記二次元補正量データを補正対象の映像信号のレベルに線形比例させて、または非線形比例させて、上記画像における水平／垂直方向と明るさ方向に応じた三次元補正量データを得る三次元補正量データ取得手順と、
    上記三次元補正量データに基づいて上記映像信号についての補正処理を行う補正手順と、
    を実行することを特徴とする表示画像補正方法。
14. 上記表示される画像について複数の基準補正点が予め設定されたうえで、上記基準補正量データは、上記複数の基準補正点とされる水平／垂直位置における補正量を示すデータとされるととともに、
    上記二次元補正量データは、上記画像を形成する画素ごとの補正量データであって、上記画素について水平／垂直方向に隣接する基準補正点における基準補正量データを重み付けして求められるものである、
    ことを特徴とする請求項１３に記載の表示画像補正方法。
15. 上記所定要素の不均一性は、上記画像の輝度又は色度についての不均一性であり、
    上記補正手順は、上記画像の輝度又は色度についての不均一性を補正するための補正処理を実行する、
    ことを特徴とする請求項１３に記載の表示画像補正方法。

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