JP2011209513A - 画像表示装置および画像表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶パネルを用いた画像表示に関する技術を提供する。
【解決手段】画像表示装置であって、複数の液晶セルから構成され、各液晶セルが、入力信号に対する光学特性の変化として規定された表示特性に基づいて制御されることにより、画像を表示する液晶パネルと、各液晶セルに固有の表示特性の傾きの変化率に比べて、変化率が低減された特性を有する階調信号が入力され、各液晶セルに固有の表示特性の傾きの変化率に適合した駆動電圧を生成し入力信号として液晶パネルに入力する特性緩和部と、パネル面内における表示特性のバラツキによるムラの発生を抑制するために、液晶セルの変化率が低減された表示特性を表わす特性値を参照し、画像データに対応したガンマ補正済みの階調データを補正したムラ補正画像信号を生成し階調信号として特性緩和部に入力し、駆動電圧を生成させるムラ補正処理回路とを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、液晶パネルを用いた画像表示の技術に関するものである。

液晶パネルを用いた表示装置、例えば３ＬＣＤ方式の液晶プロジェクターは、透過率または反射率などの各液晶パネルの特性（以下、表示特性とも呼ぶ）や、光源から液晶パネルへの分光照射強度が均一でないと輝度ムラを生じる場合がある。原色（赤、緑、青）毎、つまり各液晶パネル毎の特性のばらつき、特に液晶パネル面内の表示特性のばらつきは、投写されたカラー画像において「色ムラ」となる。このような色ムラを低減するために、色ムラ補正回路を搭載したプロジェクターが知られている（下記特許文献１）。

特開２００５−１１５４００号公報

こうした色ムラ補正回路は、各液晶パネル毎（赤、緑、青）の面内の表示特性のばらつき（以下、「特性ムラ」とも言う）を補正する回路で、液晶プロジェクターに入力された画像信号に応じて、各液晶パネルを駆動するための信号を生成する過程で、液晶パネルを構成する各液晶セルの位置に関連した補正値を、画像信号に含まれる階調に対応したデータ値に加算することで特性ムラの低減を実現している。また、色ムラ補正回路は、画像信号の特定の階調値毎に補正値のデータ（以下、補正データとも呼ぶ）を持つ。入力された画像信号の階調値（以下、入力階調値とも呼ぶ）が、その特定の階調値以外の値である場合は、入力階調値を挟む２つの特定の階調値の補正値を直線補間することによって、入力階調値に対応した補正値を算出している。そして、算出した補正値に基づいて補正を行った階調値データを、各液晶セルへの印加電圧の値に変換して液晶パネルに入力している。

しかし、液晶パネルを構成する各液晶セルの「印加電圧−透過率特性（以下、ＶＴ特性とも言う）」は直線ではなく、急激に傾きの変化するポイントを持つＳ字のカーブとなっており、特定の階調値間での直線補間を行った補正値を用いて入力階調値を補正した場合、補正値に誤差を生じることがあり、場合によっては色ムラとして発現してしまうという問題が指摘されていた。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するために、以下の形態または適用例を取ることが可能である。

［適用例１］
入力した画像データに基づいて画像を表示する画像表示装置であって、複数の液晶セルから構成され、該各液晶セルが、入力信号に対する光学特性の変化として規定された表示特性に基づいて制御されることにより、画像を表示する液晶パネルと、前記各液晶セルに固有の表示特性の傾きの変化率に比べて、前記変化率が低減された特性を有する階調信号が入力され、前記各液晶セルに固有の表示特性の傾きの変化率に適合した駆動電圧を生成し前記入力信号として前記液晶パネルに入力する特性緩和部と、前記パネル面内における表示特性のバラツキによるムラの発生を抑制するために、前記液晶パネルの面内の所定箇所の液晶セルを特定して用意された値であって該特定された液晶セルの前記変化率が低減された表示特性を表わす特性値を参照し、前記画像データに対応したガンマ補正済みの階調データを補正したムラ補正画像信号を生成し前記階調信号として前記特性緩和部に入力し、前記駆動電圧を生成させるムラ補正処理回路とを備えた画像表示装置。

この画像表示装置は特性緩和部を備える。液晶セルの表示特性を、この特性緩和部を介して評価すると、実際の液晶セルの表示特性の傾きの変化率より低い変化率の表示特性として評価することができる。よって、液晶パネルの前段に特性緩和部を備えることにより、傾きの変化率が低い表示特性を示す液晶セルを備える液晶パネルとして制御することができる。ここで、表示特性の「傾き」とは、例えば、表示特性の一つである液晶セルのＶＴ特性（印加電圧−透過率特性）における印加電圧（Ｖ）に対する透過率（Ｔ）の「変化の割合」を言う。つまりは、本例の場合、「傾きの変化率」は、ＶＴ特性における印加電圧（Ｖ）による二回微分値に相当する。また、ムラ補正処理回路は、そのような特性の液晶パネルとみなして、液晶セルの表示特性の前記パネル面内のバラツキによるムラの発生を抑制することができる。なお、表示特性としては、例えば液晶セルの印加電圧に対する透過率や反射率が挙げられる。

［適用例２］
適用例１記載の画像表示装置であって、前記特性緩和部は、前記ムラ補正処理回路から入力した前記ムラ補正画像信号に対応して、前記液晶パネルに出力する前記駆動電圧を生成する際に参照するルックアップテーブルを備える画像表示装置。

この画像処表示装置によると、特性緩和部はルックアップテーブルを備えるので、全ての処理を演算により行う場合に比べて、処理を高速に行うことができる。

［適用例３］
適用例１または適用例２に記載の画像表示装置であって、前記ムラ補正処理回路は、前記特性値を前記階調データの特定の階調値に対応して記憶し、入力した前記階調データが、前記特定の階調値ではない場合は、前記特性値を参照した補間演算によって算出した値である階調補間特性値を前記特性値とする画像表示装置。

この画像表示装置によると、ムラ補正処理回路は特定の階調値に対応した特性値のみを記憶するので、全ての階調値に対して特性値を記憶する場合と比べて、記憶部の記憶容量を軽減することができる。

［適用例４］
適用例１ないし適用例３のいずれか記載の画像表示装置であって、前記ムラ補正処理回路は、前記液晶パネルの面内の前記所定箇所の液晶セル以外の液晶セルに対応した前記階調データに対して前記補正を行う場合は、前記所定箇所の液晶セルに対応した前記特性値を参照した補間演算によって算出した値である面内補間特性値を、前記特性値として参照する画像表示装置。

この画像表示装置によると、液晶パネルの面内の所定箇所の液晶セル以外の液晶セルに対応した階調データに対して補正を行う場合は、所定箇所の液晶セルに対応した特性値を参照した補間演算によって算出するので、所定箇所の液晶セルに対応した特性値をそのまま参照して補正を行う場合と比べて、精度の高い補正をすることができる。

［適用例５］
適用例１ないし適用例４のいずれか記載の画像表示装置であって、前記入力した画像データは、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの前記階調データ成分を含み、前記特性緩和部は、前記Ｒ，Ｇ，Ｂの各々の前記階調データに対して各々異なる前記修正を行う画像表示装置。

液晶セルの表示特性は一般に、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの光に対して異なる。この画像表示装置によると、特性緩和部は、Ｒ，Ｇ、Ｂのそれぞれの階調データに対して、各々異なる修正を行うので、Ｒ，Ｇ、Ｂのそれぞれの階調データに対し同一処理による修正を行う場合と比べて、精度の高い修正を行うことができる。

［適用例６］
適用例１ないし適用例５記載の画像表示装置であって、前記入力した画像データは、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの前記階調データ成分を含み、前記ムラ補正処理回路は、前記Ｒ，Ｇ，Ｂの各々の前記階調データに対して各々異なる前記ルックアップテーブルを備える画像表示装置。

この画像表示装置によると、ムラ補正処理回路は、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの階調データに対して異なるルックアップテーブルを用いて補正をするので、Ｒ，Ｇ、Ｂの３つの階調データに対して同じルックアップテーブルを用いて補正を行う場合と比べて精度の高い補正を行うことができる。

［適用例７］
当該画像表示装置は、前記画像データに基づいて表示画像を投写表示するプロジェクターである適用例１ないし適用例６のいずれか記載の画像表示装置。

［適用例８］
複数の液晶セルから構成され、該各液晶セルが、入力信号に対する光学特性の変化として規定された表示特性に基づいて制御されることにより、画像を表示する液晶パネルを用い、入力した画像データに基づいて画像を表示する画像表示方法であって、前記各液晶セルに固有の表示特性の傾きの変化率に比べて、前記変化率が低減された特性を有する階調信号を入力し、前記各液晶セルに固有の表示特性の傾きの変化率に適合した駆動電圧を生成し前記入力信号として前記液晶パネルに入力し、前記駆動信号の生成に先立って、前記パネル面内における表示特性のバラツキによるムラの発生を抑制するために、前記液晶パネルの面内の所定箇所の液晶セルを特定して用意された値であって該特定された液晶セルの前記変化率が低減された表示特性を表わす特性値を参照し、前記画像データに対応したガンマ補正済みの階調データを補正したムラ補正画像信号を生成し、該生成したムラ補正画像信号を前記階調信号として前記駆動電圧を生成する画像表示方法。

この画像表示方法によると、液晶セルの表示特性を、実際の液晶セルの表示特性の傾きの変化率より低い変化率の表示特性として扱い、ムラの発生を抑制することができる。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、データ変換方法および装置、データ処理システム、それらの方法または装置の機能を実現するための集積回路、コンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。

プロジェクター１０の構成を示す説明図である。 データ変換処理の流れを説明するブロック図である。 色ムラ補正回路における処理を説明する説明図である。 ＶＴ緩和ＬＵＴを説明する説明図である。 ＶＴ緩和ＬＵＴを説明する説明図である。 変形例１を説明する説明図である。 変形例２を説明する説明図である。

次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
Ａ．第１実施例：
（Ａ１）システム構成：
図１は、本発明の第１実施例としてプロジェクター１０の構成を示す説明図である。プロジェクター１０は、３ＬＣＤ方式の液晶プロジェクターである。プロジェクター１０は、入力インターフェース（入力ＩＦ）２０、色変換回路３０、ガンマ補正回路４０、色ムラ補正回路５０、ＶＴ特性緩和回路６０、液晶パネル駆動部７０、液晶パネル９１〜９３、制御部１１０、メモリー１２０を備える。

色変換回路３０、ガンマ補正回路４０、色ムラ補正回路５０、ＶＴ特性緩和回路６０は、画像処理専用に設けられた画像処理部１００に備えられている。画像処理部１００は画像処理専用プロセッサーであり、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いることができる。また、プロジェクター１０は、液晶パネル９１〜９３を照明するための照明光学系８０を備え、照明光学系８０は光源８１と、光源８１から発せられる照明光をＲ，Ｇ，Ｂの照明光に分光する分光光学系８２とを備える。さらに、プロジェクター１０は、分光光学系８２で分光された３つの光（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対して、それぞれ液晶パネル９１、９２、９３で変調した画像光を合成するダイクロイックプリズム９４およびレンズユニット９５を備える。ダイクロイックプリズム９４およびレンズユニット９５で合成された画像光は、スクリーンＳＣに表示画像として投射表示される。なお、液晶パネル９１〜９３をまとめて単に液晶パネル９０とも呼ぶ。

入力ＩＦ２０は、パーソナルコンピューターやＤＶＤ再生装置等の画像データ出力機器から入力される画像データをプロジェクター１０に入力するための処理部である。本実施例においては、入力ＩＦ２０は、画像データとして、Ｙ（明度）Ｕ（色差）Ｖ（色差）の色空間で表現された画像データ（以下、ＹＵＶデータとも呼ぶ）を入力する。

色変換回路３０は、入力ＩＦ２０から入力される画像データ（ＹＵＶデータ）を、プロジェクター１０で処理可能な１０ｂｉｔのＲＧＢで表現される階調データＤａ（以下、ＲＧＢデータＤａとも呼ぶ）に変換する回路である。ガンマ補正回路４０は、液晶パネル９０に入力されるＲＧＢデータに対してガンマ補正を行う回路である。具体的には、階調データＤａに対して、液晶パネル９０の透過率（Ｔ）が所定の特性になるように、液晶パネル９０のＶＴ特性（印加電圧−透過率特性）を考慮して、階調データＤａを補正する回路である。なお、ガンマ補正後の階調データを階調データＤｂとする。

色ムラ補正回路５０は、スクリーンＳＣに表示される画像に発生する色のムラを制御するように、ガンマ補正回路４０でのガンマ補正後の階調データＤｂに対して補正を行う。「色ムラ」は、液晶パネルの液晶層の厚さが不均一であったり、各液晶セルに対応したＴＦＴの動作特性が液晶パネル面内でバラついているために生じる液晶パネル面内方向および階調方向の表示特性のばらつきを言う。従って、色ムラ補正回路５０は、液晶パネル面内方向、および階調方向に階調データＤｂに補正を行い、色ムラを低減している。

ＶＴ緩和回路６０は、液晶パネル９０を構成する液晶セルのＶＴ特性を緩和する回路である。以下、液晶パネル９０を構成する液晶セルのＶＴ特性を、単に液晶パネル９０のＶＴ特性とも呼ぶ。液晶パネル９０のＶＴ特性は、後で図４（Ｂ）において説明するように、急激に傾きの変化するポイントを持つＳ字のカーブとなっており、局所的な階調領域（印加電圧領域）で、透過率（Ｔ）または反射率の変化の割合（以下、「傾き」とも言う）が増加する特性を持っている。換言すれば、ＶＴ特性のカーブ（以下ＶＴカーブとも呼ぶ）は、局所的に曲率（又は、透過率（Ｔ）の、印加電圧（Ｖ）による２階微分値）が大きい部分を有する形状となっている。ＶＴ緩和回路は、色ムラ補正回路５０がＶＴカーブの曲線を緩やかな形状として扱って、階調データＤｂの階調方向の色ムラ補正を精度良く行えるように、色ムラ補正回路５０から相対的に見た液晶パネル９０のＶＴ特性のＶＴカーブを緩やかにしている。実際には、色ムラ補正回路５０で色ムラ補正された階調データＤｃに対してデータ変換を行うことによってＶＴ特性の緩和を行っている。なお、ＶＴ緩和回路６０でのデータ変換後のデータを階調データＤｄと呼ぶ。液晶パネル駆動部７０は、階調データＤｄに対応した電圧を液晶パネルに印加し、液晶パネル９０（９１〜９３）に画像を形成する。制御部１１０は、ＣＰＵを備えており、メモリー１２０に格納されているプロジェクター１０のドライバープログラムを読み込み、プロジェクター１０の動作を制御する機能を有している。

（Ａ２）データ変換処理：
次に、プロジェクター１０の、ガンマ補正回路４０、色ムラ補正回路５０、ＶＴ特性緩和回路６０を介して行われるデータ変換処理について説明する。図２は、入力ＩＦ２０を介して入力されたＹＵＶデータが、データ変換処理によって液晶パネル９１〜９３に入力されるまでのデータの流れを説明するブロック図である。上述したように、ＹＵＶデータは色変換回路３０を介してＲＧＢデータである階調データＤａに変換される。階調データＤａの赤色成分データを階調データＤａｒ、緑色成分データを階調データＤａｇ、青色成分データを階調データＤａｂと呼ぶ。なお、以下で説明する階調データの符号の語尾が「ｒ」「ｇ」「ｂ」のデータはそれぞれ、赤色成分のデータ、緑色の成分データ、青色の成分データを示す。以下、本説明では、赤色の成分の階調データによってデータ変換処理を説明する。

図２に示すように、色変換回路３０はＹＵＶデータに対して色変換（ＹＵＶ→ＲＧＢ）を行い、１０ｂｉｔのＲＧＢデータを出力する。階調データＤａｒは、ＲＧＢデータの赤色成分の１０ｂｉｔデータである。色変換回路３０は色変換によって生成した階調データＤａｒをガンマ補正回路４０に入力する。ガンマ補正回路４０は、ガンマ補正に用いるルックアップテーブルであるガンマＬＵＴ４１、ガンマＬＵＴ４２、ガンマＬＵＴ４３を備える。ガンマＬＵＴ４１には、階調データＤａｒに対するガンマ補正後の１２ｂｉｔの階調値（ガンマ補正値）が記憶されている。ガンマ補正回路４０は、階調データＤａｒの各階調値に対してガンマ補正値を記憶しており、階調データＤａｒの階調値に応じてアドレスを指定して、ガンマＬＵＴ４１のガンマ補正値を読み込み、１２ｂｉｔの階調データＤｂｒとして色ムラ補正回路５０に入力する。

色ムラ補正回路５０は、色ムラ補正に用いるルックアップテーブルである色ムラ補正ＬＵＴ５１、色ムラ補正ＬＵＴ５２、色ムラ補正ＬＵＴ５３を備える。各色ムラ補正ＬＵＴ５１〜５３には、階調データＤｂに色ムラ補正として加算する色ムラ補正値Ｄｈが記憶されている。色ムラ補正ＬＵＴ５１には、階調データＤｂｒに加算する色ムラ補正値Ｄｈｒが記憶されている。図３は、色ムラ補正回路における階調データＤｂｒの処理を説明する説明図である。図３の中央の格子点は色ムラ補正ＬＵＴ５１を示している。色ムラ補正ＬＵＴ５１には液晶パネル９１の複数の特定の液晶セルに対する色ムラ補正値Ｄｈｒが記憶されている。以下、この複数の特定の液晶セルのセル位置に対応した色ムラ補正ＬＵＴ５１の格子位置を特定位置とも呼ぶ。さらに、色ムラ補正ＬＵＴ５１は、１つの特定位置に対応して入力される階調データＤｂｒの階調範囲に応じて、特定の８つの階調値毎に色ムラ補正値Ｄｈｒを記憶している。以下、この特定の８つの階調値に対応する色ムラ補正ＬＵＴ５１の格子平面を特定階調値１〜８とも呼ぶ。つまり、色ムラ補正ＬＵＴ５１は、各特定位置における各特定階調値ごとに色ムラ補正値Ｄｈｒを記憶している３次元のルックアップテーブル（以下、３Ｄ−ＬＵＴ）である。この色ムラ補正値Ｄｈｒを記憶している特定位置の特定階調値に対応する階調データＤｂｒを記憶値階調データとも呼ぶ。

色ムラ補正回路５０は、入力された階調データＤｂｒが、液晶パネル９１の特定位置の特定階調値に対応する階調データの場合、つまり記憶値階調データの場合、その対応する色ムラ補正値Ｄｈｒを読み出し階調データＤｂｒに加算して階調データＤｃｒとしてＶＴ特性緩和回路６０に入力する。一方、入力された階調データＤｂｒが、記憶値階調データ以外の階調データＤｂｒの場合、入力された階調データＤｂｒの液晶面内方向および階調方向に隣接する８つの記憶値階調データの色ムラ補正値Ｄｈｒを読み出す。そして、階調データＤｂｒを挟む２つの特定階調値毎に、液晶パネル面内方向に、各面内４つの色ムラ補正値Ｄｈｒを用いて補間演算を行い２つの補間演算値α１、α２を算出する。図３の具体例の場合、入力された階調データＤｂｒは、特定階調値１と特定階調値２に挟まれた階調値で、かつ、液晶パネル面内の特定位置１，２，３，４に囲まれた液晶パネルの位置に対応する階調データである。よって、特定階調値１における液晶パネルの面内方向に、各記憶値階調データ１〜４に記憶された色ムラ補正値Ｄｈｒ１〜４を用いて加重平均により補間演算値α１を算出する。加重平均は、例えば、入力された階調データＤｂｒに対応する液晶パネル上の点（以下、入力データ点とも呼ぶ）と、特定位置１，２，３，４とで区分される面積の面積比を重み付け係数として用いた加重平均や、入力データ点と４つの特定位置との距離を重み付け係数とした加重平均を用いる。次に、特定階調値２における液晶パネルの面内方向に、各記憶値階調データ５〜８に記憶された色ムラ補正値Ｄｈｒ５〜８を用いて加重平均により補間演算値α２を算出する。

このようにして算出した補間演算値α１，２を用いて、特定階調値１と特定階調値２との間で、階調方向に直線補間をすることによって、入力された階調データＤｂｒに対する補間演算値α０を算出する。その後、階調データＤｂｒに補間演算値α０を加算し、１２ｂｉｔの階調データＤｃｒとしてＶＴ特性緩和回路６０に入力する。このようにして、色ムラ補正回路５０は階調データＤｂｒに対して色ムラ補正を行っている。なお、補間演算値α０は、８つの格子点（本実施例では、色ムラ補正値Ｄｈｒ１〜８）を用いたバイキュービクル法を用いた演算により算出してもよい。

次に、ＶＴ特性緩和回路６０について説明する。ＶＴ特性緩和回路６０は、液晶パネル９０に入力される印加電圧に対応する階調値データを、液晶パネルに入力される手前で補正することによって、実質的に、液晶パネルのＶＴ特性のカーブ（ＶＴカーブ）を緩やかにするための回路である。換言すれば、ＶＴカーブの傾きの変化率を低減するための回路である。ＶＴ特性緩和回路６０は、データ変換用のルックアップテーブルであるＶＴ緩和ＬＵＴ６１〜６３を備え、それぞれ、赤色成分のデータである階調データＤｃｒ、緑色成分のデータである階調データＤｃｇ、青色成分のデータである階調データＤｃｂのデータ変換に用いられる。

本説明ではＶＴ緩和ＬＵＴ６１について説明する。図４（Ａ）は液晶パネル９０のＶＴ特性よりも緩和されたＶＴ特性である緩和ＶＴ特性を示し、図４（Ｂ）はＶＴ緩和ＬＵＴの特性を示し、図４（Ｃ）は液晶パネルのＶＴ特性を示している。本説明においても赤色成分の階調データを用いて説明する。色ムラ補正回路５０に入力された階調データＤｂｒが、ＶＴ特性緩和回路６０、そして液晶パネル９１を介して、液晶パネル９１の透過率Ｔ（％）に変換されるまでの処理の順に沿って説明する。ＶＴ特性緩和回路６０から色ムラ補正回路５０に入力された１２ｂｉｔの階調データＤｂｒは、図４（Ａ）に示すように、１２ｂｉｔの階調データＤｃｒに変換される。そして、階調データＤｃｒは、ＶＴ特性緩和回路６０に入力され、図４（Ｂ）に示すように、１２ｂｉｔの階調データＤｄｒに変換される。
階調データＤｄｒは駆動回路７１に入力される。駆動回路７１は、入力された階調データＤｄｒを電圧Ｖｄｒに変換して、液晶パネル９１に入力する。図４（Ｃ）に示すＶＴ特性を有する液晶パネル９１は、入力された電圧Ｖｄｒが印加されるセルの透過率をＴ（％）にする。

上記処理を階調データＤｂと階調データＤｃとの関係についてグラフ化すると、図４（Ａ）に示す緩和ＶＴ特性となる。さらに、図４（Ｂ）に示す特性に基づき、階調データＤｃは階調データＤｄに置き換えられ、最終的に、図４（Ｃ）に示した液晶パネルのＶＴ特性に基づき、透過率Ｔに変換される。換言すると、図４（Ｃ）の液晶パネルのＶＴ特性を、図４（Ａ）に示したＶＴ特性として見ることができる。図５は、これらの関係を概念的に説明する説明図である。図５から分かるように、階調データＤｂｒは、緩和ＶＴ特性の曲線に基づいて階調データＤｃｒに変換され、ＶＴ緩和ＬＵＴを参照して階調データＤｄｒに変換されたあと、図示しないＤ／Ａコンバーターにより電圧Ｖｄｒに変換されて液晶パネル９１に入力され、最終的に透過率Ｔを得る。

その結果、液晶パネルのＶＴ特性と緩和ＶＴ特性とをそれぞれのＶＴカーブに注目して形状を比較すると、液晶パネルのＶＴカーブに比べて緩和ＶＴ特性の方がＶＴカーブの形状は緩やかになっている。つまりＶＴ特性の傾きの変化率が低減していることがわかる。つまり、ＶＴ緩和ＬＵＴは、液晶パネルのＶＴ特性と、理想の緩和ＶＴ特性とを比較して生成された、階調データの変換関数を示すＬＵＴである。

このようなＶＴ緩和ＬＵＴ６１を介して階調データＤｃｒは階調データＤｄｒに変換され（図２参照）、液晶パネル９１を駆動するための駆動回路７１を介して階調データＤｄｒに相当する電圧Ｖｄｒが液晶パネル９１に印加されることにより、一連のデータ変換処理は終了する。このような一連のデータ変換処理を、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分の階調データに対して行うことによって、プロジェクター１０は表示画像上での色ムラを低減している。つまり、色ムラ補正ＬＵＴ５１、色ムラ補正ＬＵＴ５２、色ムラ補正ＬＵＴ５３には、各々異なる色ムラ補正値Ｄｈが記憶されている。また、Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する各液晶パネル９１〜９３は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分間によっても、それぞれ液晶が有するＶＴ特性が異なるため、Ｒ，Ｇ，Ｂの各成分ごとに、ＶＴ特性緩和回路が備えるＶＴ緩和ＬＵＴ６１、ＶＴ緩和ＬＵＴ６２、ＶＴ緩和ＬＵＴ６３に記憶されている値も、各々のＶＴ特性に応じて異なる。つまりは、図４（Ａ）に示した、ＶＴ緩和ＬＵＴの特性の形状が各色成分毎に異なる。

以上説明したように、ＶＴ緩和ＬＵＴを備えることにより、急峻なカーブを有する液晶パネル（液晶セル）のＶＴ特性を、緩和ＶＴ特性に示した緩やかなカーブのＶＴ特性を有する液晶パネルとして扱うことができる。特に、各色ムラ補正回路５０の色ムラ補正ＬＵＴ５１〜５３が記憶する特定階調値からなる階調値の各区間（以下、階調区間とも呼ぶ）に対応する電圧の区間内で、緩和ＶＴ特性がリニアに近いカーブにとなるようにＶＴ特性緩和回路６０でデータ変換すると、色ムラ補正回路５０における補間演算値α０の算出の精度が向上する。補間演算値α０は、例えば本実施例においては、補間演算値α１，２を用いて、特定階調値１と特定階調値２との間で、階調方向に直線補間をすることによって算出する。この階調方向の直線補間によって算出した値である補間演算値α０は、後に、階調データＤｄｒに対応した印加電圧Ｖｄに反映される。この時、階調方向の補間演算による誤差が透過率Ｔの誤差となるが、特定階調値間で印加電圧Ｖｄと透過率Ｔの関係をリニアに近づけるほど、補間演算の誤差による透過率Ｔの誤差を小さくすることができる。結果として、色ムラ補正の精度が向上する。

特許請求の範囲との対応関係としては、色ムラ補正回路５０が特許請求の範囲に記載のムラ補正処理回路に相当し、ＶＴ特性緩和回路６０が特許請求の範囲に記載の特性緩和部に相当し、階調データＤｃが特許請求の範囲に記載のムラ補正画像信号に相当し、階調データＤｄが特許請求の範囲に記載の入力信号に相当し、色ムラ補正値Ｄｈが特許請求の範囲に記載の特性値に相当する。

Ｂ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

（Ｂ１）変形例１：
上記実施例では、図２に示すように、色ムラ補正回路５０から出力する階調データＤｃｒを１２ｂｉｔの階調データとしたが、それに限らず、色ムラ補正回路５０から出力される階調データＤｃｒのビット数を増やすとしてもよい。例えば、図６（Ａ）に示すように、階調データＤｃｒを１４ｂｉｔとした場合、ガンマ補正回路４０〜ＶＴ特性緩和回路６０を介して見たＶＴ特性は、図６（Ａ）示した精度の「２．２乗カーブ」のＶＴ特性とすることができる。比較のため、図６（Ｂ）には第１実施例の場合の、ガンマ補正回路４０〜ＶＴ特性緩和回路６０を介して見たＶＴ特性を示した。変形例１の「２．２乗カーブ」のＶＴ特性の方が、入力値に対する出力値の精度が向上している事が分かる。また、このようにしても、上記実施例と同様の効果を得ることができる。

（Ｂ２）変形例２：
変形例２として、図７に示すようなデータ変換処理としてもよい。変形例２におけるプロジェクターは、第１実施例の構成に加え、誤差拡散処理部６５を備える。また、階調データのビット数を、液晶パネル駆動部７０で階調表現可能な階調値より大きくする。変形例２の場合、図７に示すように、階調データＤｃを１４ｂｉｔ、階調データＤｄを１４ｂｉｔ、そして誤差拡散処理部６５から出力される階調データＤｅは１２ｂｉｔである。他の階調データＤａ，Ｄｂは第１実施例と同様である。

誤差拡散処理部６５は、１４ｂｉｔで順次入力された階調データＤｄを、１２ｂｉｔの階調データＤｅとして出力するが、その際、１４ｂｉｔから１２ｂｉｔにデータ値を丸め込む。具体的には、１４ｂｉｔのデータに下位２ｂｉｔに対して丸め込み処理を行う。その際、丸め込みの対象となった下位２ｂｉｔの情報を、丸め込み処理後の１２ｂｉｔのデータ値に、時間軸方向に拡散して、順次入力され丸め込まれた１２ｂｉｔのデータ値に加算する。換言すれば、丸め込みの対象となった下位２ｂｉｔが表現し得た細かな階調表現を、丸め込み後の１２ｂｉｔの階調データで表現するために、その下位２ｂｉｔに相当する階調値を順次出力する階調データの階調値に所定の割合で分配する。こうすることで、視覚の残像効果により、単に下位２ｂｉｔを切り捨てて１２ｂｉｔの階調データとして表現した階調表現よりも、実質的に細かな階調表現が可能となる。また、このようにしても、上記実施例と同様の効果を得ることができる。

（Ｂ３）変形例３：
上記実施例では、データ変換処理を液晶プロジェクターに適用したが、それに限ることなく液晶パネルを用いる液晶テレビ、デジタルカメラの液晶表示部等、液晶パネルの透過率および反射率等の表示特性を利用して画像を表示する画像表示装置に適用可能である。

（Ｂ４）変形例４：
上記実施例では、画像表示装置の具体的な構成及び処理について説明したが、画像表示装置は、次に示す特徴を有するものであってもよい。すなわち、入力した画像データに基づいて画像を表示する画像表示装置は、複数の液晶セルから構成され、該各液晶セルが、入力信号に対する光学特性の変化として規定された表示特性に基づいて制御されることにより、画像を表示する液晶パネルと、前記液晶パネルの前段に介装される特性緩和部であって、該特性緩和部を介した前記液晶パネルの液晶セルの前記表示特性の傾きの変化率が、前記各液晶セルに固有の表示特性の傾きの変化率に比べて低減された変化率であるように修正した信号である緩和信号を生成し前記入力信号として前記液晶パネルに入力する特性緩和部と、前記液晶セルの表示特性の前記パネル面内のバラツキによるムラの発生を抑制するために、前記液晶パネルの面内の所定箇所の液晶セルを特定して用意された値であって該特定された液晶セルの前記変化率が低減された表示特性を表わす特性値を参照し、前記画像データに対応したガンマ補正済みの階調データを補正したムラ補正画像信号を生成し、前記特性緩和部に入力して前記ムラ補正画像信号に基づいて前記緩和信号を生成させるムラ補正処理回路とを備えるものであってもよい。また、前記特性緩和部は、前記ムラ補正処理回路から入力した前記ムラ補正画像信号に対応して、前記液晶パネルに出力する前記緩和信号を記憶するルックアップテーブルである緩和ルックアップテーブルを備えることとしてもよい。

１０…プロジェクター
３０…色変換回路
４０…ガンマ補正回路
５０…色ムラ補正回路
６０…ＶＴ特性緩和回路
６１…ＶＴ緩和ＬＵＴ
６５…誤差拡散処理部
７０…液晶パネル駆動部
７１…駆動回路
８０…照明光学系
８１…光源
８２…分光光学系
９０…液晶パネル
９１…液晶パネル
９４…ダイクロイックプリズム
９５…レンズユニット
１００…画像処理部
１１０…制御部
１２０…メモリー
４１〜４３…ガンマＬＵＴ
５１〜５３…色ムラ補正ＬＵＴ
Ｄｈ…色ムラ補正値
Ｔ…透過率
Ｄａ〜Ｄｄ…階調データ
Ｖｄ…電圧

Claims (8)

1. 入力した画像データに基づいて画像を表示する画像表示装置であって、
   複数の液晶セルから構成され、該各液晶セルが、入力信号に対する光学特性の変化として規定された表示特性に基づいて制御されることにより、画像を表示する液晶パネルと、
   前記各液晶セルに固有の表示特性の傾きの変化率に比べて、前記変化率が低減された特性を有する階調信号が入力され、前記各液晶セルに固有の表示特性の傾きの変化率に適合した駆動電圧を生成し前記入力信号として前記液晶パネルに入力する特性緩和部と、
   前記パネル面内における表示特性のバラツキによるムラの発生を抑制するために、前記液晶パネルの面内の所定箇所の液晶セルを特定して用意された値であって該特定された液晶セルの前記変化率が低減された表示特性を表わす特性値を参照し、前記画像データに対応したガンマ補正済みの階調データを補正したムラ補正画像信号を生成し前記階調信号として前記特性緩和部に入力し、前記駆動電圧を生成させるムラ補正処理回路と
   を備えた画像表示装置。
2. 請求項１記載の画像表示装置であって、
   前記特性緩和部は、前記ムラ補正処理回路から入力した前記ムラ補正画像信号に対応して、前記液晶パネルに出力する前記駆動電圧を生成する際に参照するルックアップテーブルを備える
   画像表示装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の画像表示装置であって、
   前記ムラ補正処理回路は、前記特性値を前記階調データの特定の階調値に対応して記憶し、入力した前記階調データが、前記特定の階調値ではない場合は、前記特性値を参照した補間演算によって算出した値である階調補間特性値を前記特性値とする
   画像表示装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか記載の画像表示装置であって、
   前記ムラ補正処理回路は、
   前記液晶パネルの面内の前記所定箇所の液晶セル以外の液晶セルに対応した前記階調データに対して前記補正を行う場合は、
   前記所定箇所の液晶セルに対応した前記特性値を参照した補間演算によって算出した値である面内補間特性値を、前記特性値として参照する
   画像表示装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか記載の画像表示装置であって、
   前記入力した画像データは、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの前記階調データ成分を含み、
   前記特性緩和部は、前記Ｒ，Ｇ，Ｂの各々の前記階調データに対して各々異なる前記修正を行う
   画像表示装置。
6. 請求項１ないし請求項５記載の画像表示装置であって、
   前記入力した画像データは、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの前記階調データ成分を含み、
   前記ムラ補正処理回路は、前記Ｒ，Ｇ，Ｂの各々の前記階調データに対して各々異なる前記ルックアップテーブルを備える
   画像表示装置。
7. 当該画像表示装置は、前記画像データに基づいて表示画像を投写表示するプロジェクターである請求項１ないし請求項６のいずれか記載の画像表示装置。
8. 複数の液晶セルから構成され、該各液晶セルが、入力信号に対する光学特性の変化として規定された表示特性に基づいて制御されることにより、画像を表示する液晶パネルを用い、入力した画像データに基づいて画像を表示する画像表示方法であって、
   前記各液晶セルに固有の表示特性の傾きの変化率に比べて、前記変化率が低減された特性を有する階調信号を入力し、前記各液晶セルに固有の表示特性の傾きの変化率に適合した駆動電圧を生成し前記入力信号として前記液晶パネルに入力し、
   前記駆動信号の生成に先立って、前記パネル面内における表示特性のバラツキによるムラの発生を抑制するために、前記液晶パネルの面内の所定箇所の液晶セルを特定して用意された値であって該特定された液晶セルの前記変化率が低減された表示特性を表わす特性値を参照し、前記画像データに対応したガンマ補正済みの階調データを補正したムラ補正画像信号を生成し、該生成したムラ補正画像信号を前記階調信号として前記駆動電圧を生成する
   画像表示方法。

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