JP2016167026A - 補正値生成装置及び補正値生成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表示画像の輝度ムラを高精度に低減する補正値をより確実に生成することができる技術を提供する。【解決手段】本発明の補正値生成装置は、画像表示装置の画面上の輝度の測定値が目標値に近づくように画像データの階調値を補正する補正値を生成する補正値生成装置であって、前記画面上の輝度の測定値を取得する取得手段と、前記取得手段で取得された測定値を用いて、補正値を生成する生成手段と、を有し、前記生成手段は、第１階調値に対応する測定値である第１測定値が第１閾値以上である場合に、前記第１階調値を補正する補正値を、前記第１測定値を用いて生成し、前記第１測定値が前記第１閾値未満である場合に、前記第１階調値の補正値を、前記第１階調値よりも大きい第２階調値に対応する測定値である第２測定値を少なくとも用いて生成する。【選択図】図１

Description

本発明は、補正値生成装置及び補正値生成方法に関する。

アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の表示素子（画素回路）は、有機ＥＬ素子と薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を有する。そして、表示素子に印加する電圧を制御することにより、有機ＥＬ素子に流れる電流が制御され、有機ＥＬ素子の発光輝度が制御される。図８は、表示素子に入力する電圧（入力電圧）と表示素子の発光輝度との関係の一例を示す図である。図８には、表示素子の回路図も図示されている。有機ＥＬ素子の発光量は、有機ＥＬ素子に流れる電流にほぼ比例する。そのため、入力電圧と発光輝度の関係は、ＴＦＴのＶ−Ｉ特性に近似する。具体的には、図８に示すように、表示素子の発光輝度は、ＴＦＴの閾値電圧Ｖｔｈ付近から立ち上がる。そのため、ＴＦＴの電気特性（閾値電圧Ｖｔｈなど）が表示素子間でばらつくと、入力電圧と発光輝度の関係が表示素子間でばらつき、表示画像（画面に表示された画像）に輝度ムラが生じる。ＴＦＴの電気特性などのような表示素子の特性のばらつきは、例えば、表示素子の製造上の問題によって生じる。また、表示素子の特性は、表示素子の周囲の温度の変化や表示素子の経年劣化によって変化する。そのため、表示素子の特性のばらつきは、表示素子の周囲の温度の変化や表示素子の経年劣化によっても生じる。

上記課題を解決するための従来技術は、例えば、特許文献１〜３に開示されている。
特許文献１には、表示素子（画素回路）にブートストラップ機能とＶｔｈキャンセル機能を設け、表示素子の発光期間の前にＴＦＴのＶ−Ｉ特性を回路的に補正する技術が開示されている。
特許文献２には、ＴＦＴの閾値電圧ＶｔｈのばらつきやＴＦＴのＶ−Ｉ特性の傾きのばらつきを低減するゲイン補正値とオフセット補正値を予め用意し、それらの補正値を用いて画像データの輝度を補正する技術が開示されている。
特許文献３には、画面に一様な画像を表示して画面の複数の位置における光の出力レベルを測定し、その測定結果と表示装置の入出力特性に基づいて、画面のムラを低減するための補正データを生成する技術が開示されている。

図８に示すように、有機ＥＬ素子に電流を供給するＴＦＴのＶ−Ｉ特性は、閾値電圧Ｖｔｈを境に変化する。そして、閾値電圧Ｖｔｈ未満の入力電圧の範囲（サブスレッショルド領域）におけるＶ−Ｉ特性では、入力電圧に対して電流が指数関数的に変化する。そのため、閾値電圧Ｖｔｈ未満の入力電圧の範囲では、電流を精度よく制御することが難しく、入力電圧が閾値電圧Ｖｔｈ未満となる非常に低い輝度を表示する際に輝度ムラが発生する。

しかしながら、上述した特許文献１，２の技術では、閾値電圧Ｖｔｈ以上の入力電圧の範囲におけるＶ−Ｉ特性を補正することができるが、閾値電圧未満の入力電圧の範囲におけるＶ−Ｉ特性を補正することができない。即ち、特許文献１，２の技術では、非常に低い輝度を表示する際に生じる輝度ムラを低減することができない。

また、上述した特許文献３の技術では、入力電圧が閾値電圧Ｖｔｈ未満となる非常に低い輝度に対して、高精度な補正値（輝度ムラを高精度に低減する補正値）を生成できないことがある。例えば、表示素子の発光輝度のばらつきが大きく、まったく発光しない表示素子が存在する場合に、表示輝度（画面上の輝度）測定値から表示素子の特性を推定することができないため、高精度な補正値を生成することができない。

特開２００５−３４５７２２号公報 特開２００５−２８４１７２号公報 特開２００１−２０９３５８号公報

本発明は、表示画像の輝度ムラを高精度に低減する補正値をより確実に生成することができる技術を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、
画像表示装置の画面上の輝度の測定値が目標値に近づくように画像データの階調値を補正する補正値を生成する補正値生成装置であって、
前記画面上の輝度の測定値を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された測定値を用いて、補正値を生成する生成手段と、
を有し、
前記生成手段は、
第１階調値に対応する測定値である第１測定値が第１閾値以上である場合に、前記第１階調値を補正する補正値を、前記第１測定値を用いて生成し、
前記第１測定値が前記第１閾値未満である場合に、前記第１階調値の補正値を、前記第１階調値よりも大きい第２階調値に対応する測定値である第２測定値を少なくとも用いて生成する
ことを特徴とする補正値生成装置である。

本発明の第２の態様は、
画像表示装置の画面上の輝度の測定値が目標値に近づくように画像データの階調値を補正する補正値を生成する補正値生成方法であって、
前記画面上の輝度の測定値を取得する取得ステップと、
前記取得ステップで取得された測定値を用いて、補正値を生成する生成ステップと、
を有し、
前記生成ステップでは、
第１階調値に対応する測定値である第１測定値が第１閾値以上である場合に、前記第１階調値を補正する補正値を、前記第１測定値を用いて生成し、
前記第１測定値が前記第１閾値未満である場合に、前記第１階調値の補正値を、前記第１階調値よりも大きい第２階調値に対応する測定値である第２測定値を少なくとも用いて生成する
ことを特徴とする補正値生成方法である。

本発明の第３の態様は、上述した補正値生成方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムである。

本発明によれば、表示画像の輝度ムラを高精度に低減する補正値をより確実に生成することができる。

実施例１に係る画像表示システムの構成の一例を示す図 実施例１に係る表示素子の入出力特性の一例を示す図 実施例１に係る補正値生成部の処理フローの一例を示す図 実施例１に係る補正値の生成方法の一例を示す図 実施例１に係る補正値の補間方法の一例を示す図 実施例２に係る画像表示システムの処理フローの一例を示す図 実施例２に係る補正値の生成方法の一例を示す図 表示素子の入力電圧と発光輝度との関係の一例を示す図

＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１に係る補正値生成装置及び補正値生成方法について図面を参照して説明する。

（画像表示システム）
まず、本実施例に係る補正値生成装置を有する画像表示システムの構成について説明する。図１は、本実施例に係る画像表示システムの構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、本実施例に係る画像表示システムは、画像表示装置１０１、測定器１０２、画像データ出力装置１０３、及び、補正値生成装置１０４を有する。なお、図１には、画像表示装置１０１、測定器１０２、画像データ出力装置１０３、及び、補正値生成装置１０４が、それぞれ他の装置から独立した装置として図示されているが、これに限らない。画像表示装置１０１、測定器１０２、画像データ出力装置１０３、及び、補正値生成装置１０４のうちの２つ以上の装置が、１つの装置内に設けられていてもよい。

画像データ出力装置１０３は、画像データを出力する装置である。画像データ出力装置１０３としては、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、デジタルカメラ、スマートフォン、各種プレーヤ（ブルーレイプレーヤ等）、各種レコーダ（ハードディスクレコーダ、ブルーレイレコーダ、等）、等を用いることができる。

画像表示装置１０１は、画像表示装置１０１に入力された画像データ（入力画像データ）に基づく画像を画面に表示する。本実施例では、画像データ出力装置１０３から出力された画像データが、画像表示装置１０１に入力される。画像表示装置１０１としては、自発光型表示装置、透過型表示装置、等を用いることができる。例えば、画像表示装置１０１としては、有機ＥＬ表示装置、プラズマ表示装置、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）装置、アクティブマトリクス方式の液晶表示装置、等のように、様々な画像表示装置を用いることができる。本実施例では、画像表示装置１０１が、アクティブマトリクス方式の有機ＥＬ表示装置である場合の例を説明する。アクティブマトリクス方式の有機ＥＬ表示装置では、表示素子は、有機ＥＬ素子と薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を有する。

表示素子に与える入力電圧がＴＦＴの閾値電圧Ｖｔｈ以下となる非常に小さい階調値の範囲では、入力電圧に対する発光輝度が指数関数的に変化するため、表示素子間の発光輝度のばらつきが増加する。図２に、小さい階調値の範囲（低階調範囲）における表示素子の入出力特性の一例を示す。図２の横軸は入力画像データが取り得る階調値を示し、図２の縦軸は表示素子の発光輝度を示す。図２の破線は、表示素子の理想的な入出力特性を示す。本実施例では、図２の破線は、目標とする表示素子の入出力特性である。図２において、３本の実線は、上から順に、明るい表示素子の入出力特性、暗い表示素子の入出力特性、非常に暗い表示素子の入出力特性を示す。図２から、入力画像データの階調値が小さいほど、表示素子間の発光輝度のばらつきが大きいことがわかる。また、図２から、入力画像データの階調値が小さいほど、表示画像（画面に表示された画像）に輝度ムラが大きいことがわかる。

図２において、階調値Ｄは、発光輝度のばらつきが十分に小さく、ほとんど画質劣化（輝度ムラ）が生じない階調値である。階調値Ｃは、発光輝度のわずかなばらつきにより、画質劣化がわずかに生じる階調値である。階調値Ｂは、発光輝度のばらつきは大きいが、大多数の表示素子が発光する階調値（第２階調値）である。階調値Ａは、発光輝度のばらつきが大きく、発光しない表示素子が存在する階調値（第１階調値）である。階調値Ｃと階調値Ｄは、電圧Ｖｒｅｆに対応する階調値よりも大きく、階調値Ａと階調値Ｂは、電圧Ｖｒｅｆに対応する階調値よりも小さい。電圧Ｖｒｅｆは、閾値電圧Ｖｔｈの基準値である。閾値電圧Ｖｔｈは表示素子間でばらつく。

詳細は後述するが、本実施例によれば、表示画像の輝度ムラを高精度に低減する補正値（補正データ）をより確実に生成することができる。具体的には、従来の方法では、図２の階調値Ａのように、発光しない表示素子が存在する階調値に対して、表示画像の輝度ムラを高精度に低減する補正値を生成することができない。本実施例によれば、そのような階調値に対しても、表示画像の輝度ムラを高精度に低減する補正値を生成することができる。

なお、本実施例では、図２の階調値Ａが第１階調値であり、階調値Ｂが第２階調値であるとしたが、これに限らない。第１階調値はどのような値であってもよく、第２階調値は第１階調値よりも大きければどのような値であってもよい。

測定器１０２は、画像表示装置１０１の画面上の輝度を測定し、輝度の測定値を出力する。本実施例では、測定器１０２は、画面内の複数の測定領域のそれぞれについて、その測定領域における輝度を測定する。そして、測定器１０２は、輝度の測定値を補正値生成装置１０４に出力する。画面の領域全体に渡って表示輝度を測定することにより、表示画像の輝度ムラを表す測定結果が得られる。測定器１０２としては、スチルカメラ、輝度計、ビデオカメラ、等を用いることができる。

なお、複数の測定領域の形状、サイズ、及び、配置は特に限定されない。例えば、複数の表示素子にそれぞれ対応する複数の領域を複数の測定領域として用い、複数の表示素子のそれぞれについて画面上の輝度が測定されてもよい。測定領域として、２つ以上の表示素子を含む領域が使用されてもよい。画面の領域を構成する複数の分割領域が、複数の測定領域として使用されてもよい。互いに離れた複数の領域が、複数の測定領域として使用されてもよい。マトリクス状に配置された複数の領域が、複数の測定領域として使用されもよい。千鳥格子状に配置された複数の領域が、複数の測定領域として使用されもよい。三角形の領域、四角形の領域、五角形の領域、円形の領域、等が、測定領域として使用されてもよい。

補正値生成装置１０４は、画像表示装置１０１の画面上の輝度の測定値が目標値に近づくように、画像データの階調値を補正する補正値を生成する。本実施例では、測定値の目標値は、図２の破線で示される発光輝度である。そして、補正値生成装置１０４は、生成した補正値を画像表示装置１０１に出力する。

（補正値生成装置）
次に、補正値生成装置１０４の構成について説明する。図１に示すように、補正値生成装置１０４は、制御部１２１、測定値取得部１２２、及び、補正値生成部１２３を有する。

制御部１２１は、補正値生成装置１０４が有する各機能部、画像表示装置１０１、測定器１０２、画像データ出力装置１０３を制御する。例えば、測定器１０２の測定結果として表示画像の輝度ムラを表す測定結果を得るために、制御部１２１は、階調値が一様な画
像データの出力を画像データ出力装置１０３に指示する。具体的には、図２の階調値Ａの画像データの出力、階調値Ｂの画像データの出力、階調値Ｃの画像データの出力、階調値Ｄの画像データの出力、等を画像データ出力装置１０３に指示する。

測定値取得部１２２は、画像表示装置１０１の画面上の輝度の測定値を取得する。本実施例では、測定値取得部１２２は、複数の測定領域のそれぞれについて、その測定領域における輝度の測定値を、測定器１０２から取得する。測定値取得部１２２は、取得した測定値を、補正値生成部１２３に出力する。なお、測定値の取得方法は特に限定されない。例えば、測定器１０２が測定値を記録媒体（磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ、等）に記録し、測定値取得部１２２が記録媒体から測定値を読み出してもよい。補正値生成装置１０４のユーザが、補正値生成装置１０４に測定値を入力してもよい。

補正値生成部１２３は、測定値取得部１２２で取得された測定値を用いて、補正値を生成する。そして、補正値生成部１２３は、生成した補正値を、画像表示装置１０１に出力する。本実施例では、補正値生成部１２３は、複数の測定領域のそれぞれについて、その測定領域に対応する測定値を用いて、当該測定領域に表示すべき画像データの階調値を補正する補正値を生成する。

（補正値生成部）
次に、補正値生成部１２３の処理について詳しく説明する。上述したように、表示素子間の発光輝度のばらつきは、階調値が小さいほど大きい。そのため、できるだけ小さい階調値について、その階調値を高精度に補正する補正値を生成することが望ましい。しかしながら、従来の方法では、小さい階調値を高精度に補正する補正値を生成することは困難である。例えば、階調値が小さい場合、発光輝度のばらつきが大きいだけでなく、発光輝度が目標値に比べ非常に低かったり、表示素子が発光しなかったりするため、補正精度が高い補正値を生成することは困難である。そこで、本実施例では、補正値生成部１２３は、第１階調値（階調値Ａ）に対応する測定値だけでなく、第２階調値（大多数の表示素子が発光する階調値Ｂ）に対応する測定値をさらに用いて、第１階調値を補正する補正値を生成する。以後、第１階調値に対応する測定値を「第１測定値」と記載し、第２階調値に対応する測定値を「第２測定値」と記載する。

以下、図３を用いて、補正値生成部１２３の処理フローの一例を説明する。図３は、補正値生成部１２３の処理フローの一例を示すフローチャートである。

まず、補正値生成部１２３は、第１測定値を第１閾値と比較する（Ｓ１０１）。第１測定値が第１閾値以上である場合には、第１測定値の測定精度が高く、且つ、第１測定値のみを用いて補正精度が高い補正値が生成できる、と考えられる。一方、第１測定値が第１閾値未満である場合には、第１測定値の測定精度が低く、且つ、第１測定値のみを用いたのでは補正精度が高い補正値が生成できない、と考えられる。そのため、第１測定値が第１閾値以上である場合には、Ｓ１０２に処理が進められ、第１測定値が第１閾値未満である場合には、Ｓ１０３に処理が進められる。それにより、第１測定値が第１閾値以上である場合に、第１階調値の補正値が、第１測定値を用いて生成される。そして、第１測定値が第１閾値未満である場合に、第１階調値の補正値が、第２測定値を少なくとも用いて生成される。第１測定値が第１閾値未満である場合に第２測定値を少なくとも用いることにより、そのような場合においても補正精度が高い補正値を生成することができる。

なお、第１閾値は、メーカ等によって予め定められた固定値であってもよいし、ユーザが変更可能な値であってもよい。第１閾値は、例えば、輝度ムラ測定の空間分解能やレベル分解能、表示素子の入出力特性のカーブ形状、等に基づいて決定することができる。第１閾値としては、第１測定値の目標値の２０〜６０％の値を使用することが好ましい。本
実施例では、第１測定値の目標値は、図２の破線で示される発光輝度であり、第１階調値に対応する発光輝度である。

Ｓ１０２では、補正値生成部１２３は、第１測定値を、第１閾値よりも大きい第２閾値と比較する。第２閾値は、測定領域が明るい領域であるか否かを判定するための閾値である。本実施例では、第２閾値として、第１測定値の目標値が使用される。第１測定値が第２閾値以上である場合には、Ｓ１０４に処理が進められ、第１測定値が第２閾値未満である場合には、Ｓ１０５に処理が進められる。具体的には、第１測定値が第２閾値以上である場合には、Ｓ１０４の処理が行われ、第１測定値が第１閾値以上であり且つ第２閾値未満である場合には、Ｓ１０５の処理が行われる。なお、第２閾値は、メーカ等によって予め定められた固定値であってもよいし、ユーザが変更可能な値であってもよい。第２閾値は、第１測定値の目標値より大きくても小さくてもよい。

第１測定値が第１閾値以上である場合には、第１測定値を用いて、測定器１０２の測定値として第１測定値の目標値が得られる階調値である第３階調値を推定することができる。ここで、階調値と目標値（測定値の目標値）の対応関係を表す関数が予め定められている場合を考える。この場合には、第１階調値に第１測定値が対応付けられるように関数を変更すればよい。関数の変更としては、例えば、関数が示すカーブの回転、伸縮、シフト、等が行われる。そして、変更後の関数において第１測定値の目標値に対応する階調値を、第３階調値として決定すればよい。階調値と目標値の対応関係を表す一次関数である第１関数（図２の破線）が予め定められている場合を考える。この場合には、第１階調値に第１測定値が対応付けられるように第１関数の傾き又は切片を変更した第２関数を決定すればよい。そして、第２関数において第１測定値の目標値に対応する階調値を、第３階調値として決定すればよい。

図４（Ａ）は、Ｓ１０４の処理を示す図である。第１測定値が第２閾値以上である場合には、階調値と測定値の対応関係を近似する一次関数の傾きが、第１関数の傾きよりも大きいと考えられる。そして、階調値と測定値の対応関係を近似する一次関数は、第１関数の傾きを変更した関数であると考えられる。そこで、Ｓ１０４では、補正値生成部１２３は、第１関数、第１階調値、及び、第１測定値に基づいて、第１階調値に第１測定値が対応付けられるように第１関数の傾きを変更することにより、第３関数を決定する。そして、補正値生成部１２３は、第３関数において第１測定値の目標値に対応する階調値を、第３階調値として決定する。その後、補正値生成部１２３は、第１階調値の補正値として、第１階調値を第３階調値に近づける補正値を生成する。

図４（Ｂ）は、Ｓ１０５の処理を示す図である。第１測定値が第１閾値以上であり且つ第２閾値未満である場合には、表示素子が発光しない階調値の最大値が、階調値０から高階調側にシフトしていると考えられる。そのため、階調値と測定値の対応関係を近似する一次関数は、第１関数の切片を変更した関数であると考えられる。そこで、Ｓ１０４では、補正値生成部１２３は、第１関数、第１階調値、及び、第１測定値に基づいて、第１階調値に第１測定値が対応付けられるように第１関数の切片を変更することにより、第４関数を決定する。そして、補正値生成部１２３は、第４関数において第１測定値の目標値に対応する階調値を、第３階調値として決定する。その後、補正値生成部１２３は、第１階調値の補正値として、第１階調値を第３階調値に近づける補正値を生成する。

Ｓ１０３では、補正値生成部１２３は、第２測定値を第２閾値（第１測定値の目標値）と比較する。第２測定値が第２閾値以上である場合には、Ｓ１０６に処理が進められ、第２測定値が第２閾値未満である場合には、Ｓ１０７に処理が進められる。具体的には、第１測定値が第１閾値未満であり且つ第２測定値が第２閾値以上である場合に、Ｓ１０６の処理が行われる。そして、第１測定値が第１閾値未満であり且つ第２測定値が第２閾値未
満である場合に、Ｓ１０７の処理が行われる。

第１測定値が第１閾値未満である場合には、少なくとも第２測定値を用いて、測定器１０２の測定値として第３階調値を推定することができる。ここで、階調値と目標値（測定値の目標値）の対応関係を表す関数が予め定められている場合を考える。この場合には、第２階調値に第２測定値が対応付けられるように関数を変更すればよい。そして、変更後の関数において第１測定値の目標値に対応する階調値を、第３階調値として決定すればよい。

図４（Ｃ）は、Ｓ１０６の処理を示す図である。第１測定値が第１閾値未満であり且つ第２測定値が第２閾値以上である場合には、第１階調値と第２階調値の間に第３階調値が存在すると考えられる。そこで、Ｓ１０６では、補正値生成部１２３は、第１階調値、第２階調値、第１測定値、及び、第２測定値に基づいて、階調値と測定値の対応関係を表す第５関数を決定する。本実施例では、第５関数として、第１階調値に第１測定値が対応付けられ、且つ、第２階調値に第２測定値が対応付けられた一次関数が決定される。そして、補正値生成部１２３は、第５関数において第１測定値の目標値に対応する階調値を、第３階調値として決定する。その後、補正値生成部１２３は、第１階調値の補正値として、第１階調値を第３階調値に近づける補正値を生成する。

図４（Ｄ）は、Ｓ１０７の処理を示す図である。第１測定値が第１閾値未満であり且つ第２測定値が第２閾値未満である場合には、表示素子が発光しない階調値の最大値が、階調値０から高階調側にシフトしていると考えられる。そこで、Ｓ１０７では、補正値生成部１２３は、第１関数、第２階調値、及び、第２測定値に基づいて、第２階調値に第２測定値が対応付けられるように第１関数の切片を変更することにより、第６関数を決定する。そして、補正値生成部１２３は、第６関数において第１測定値の目標値に対応する階調値を、第３階調値として決定する。その後、補正値生成部１２３は、第１階調値の補正値として、第１階調値を第３階調値に近づける補正値を生成する。

なお、図３のフローチャートは、発光輝度のばらつきが大きい階調値（例えば、図２の階調値Ａ，Ｂ）の補正値を決定する際に実行されればよい。発光輝度のばらつきが小さい階調値（例えば、図２の階調値Ｃ，Ｄ）では、発光しない表示素子はほとんど存在しないと考えられる。そのため、発光輝度のばらつきが小さい階調値の補正値を生成する際には、複数の階調値に対応する複数の測定値を用いる必要はない。例えば、発光輝度のばらつきが小さい階調値の補正値は、図４（Ａ）の方法、図４（Ｂ）の方法、等を用いて生成されればよい。

（画像表示装置）
次に、画像表示装置１０１の構成について説明する。図１に示すように、画像表示装置１０１は、表示パネル１１１、補正値記憶部１１２、補正値補間部１１３、画像補正部１１４、等を有する。

表示パネル１１１は、表示パネル１１１に入力された画像データに応じた画像を画面に表示する。具体的には、表示パネル１１１は、複数の表示素子を有し、画像データの階調値に応じて各表示素子を駆動する。それにより、画面に画像が表示される。本実施例では、画像補正部１１４から出力された表示画像データが表示パネル１１１に出力される。

補正値記憶部１１２は、補正値生成装置１０４から出力された補正値を記憶する。本実施例では、図２の階調値Ａに対応する補正値と階調値Ｃに対応する補正値とが、補正値生成装置１０４から出力され、補正値記憶部１１２に記録される。なお、補正値記憶部１１２が記憶する補正値、すなわち補正値生成装置１０４が生成する補正値は、上記２種類の
補正値に限らない。補正値生成装置１０４は、２つ以上の階調値に対応する２種類以上の補正値を生成すればよい。例えば、補正値生成装置１０４は、３つの階調値に対応する３種類の補正値を生成してもよい。補正値生成装置１０４は、入力画像データの取り得る全ての階調値について補正値を生成してもよい。

補正値補間部１１３は、補正値記憶部１１２が記憶している補正値と、入力画像データの階調値と、に基づいて、入力画像データの階調値に対応する補正値を算出する。そして、補正値補間部１１３は、算出した補正値を画像補正部１１４に出力する。補正値補間部１１３は、画面内の複数の補正領域のそれぞれについて、その補正領域に表示すべき入力画像データの階調値と当該補正領域に対応する補正値とに基づいて、当該補正領域に表示すべき入力画像データの階調値を補正する補正値を算出する。

なお、複数の補正領域の形状、サイズ、及び、配置は特に限定されない。補正領域に表示すべき入力画像データが複数の画素を有する場合には、当該複数の画素の階調値を代表する代表階調値を用いて補正値を算出することができる。代表階調値は、階調値の最大値、最小値、平均値、中間値、最頻値、等である。

入力画像データの階調値に対応する補正値を補正値記憶部１１２が記憶している場合には、補正値補間部１１３は、入力画像データの階調値に対応する補正値を補正値記憶部１１２から読み出し、読み出した補正値を出力する。入力画像データの階調値に対応する補正値を補正値記憶部１１２が記憶していない場合には、補正値補間部１１３は、補正値記憶部１１２が記憶している補正値を用いた補間により、入力画像データの階調値に対応する補正値を算出する。

図５は、図２の階調値Ａ，Ｃの補正値を補正値記憶部１１２が記憶している場合の補正値の補間方法の一例を示す。図５の例では、階調値Ａと階調値Ｃの間の階調値（例えば階調値Ｂ）に対応する補正値は、階調値Ａの補正値と階調値Ｃの補正値を用いた線形補間により算出される。階調値Ａよりも小さい階調値に対応する補正値は、階調値０の補正値として０を用いて算出される。具体的には、階調値Ａよりも小さい階調値に対応する補正値は、階調値０の補正値と階調値Ａの補正値を用いた線形補間により算出される。階調値Ｃよりも大きい階調値に対応する補正値は、階調値Ｃよりも大きい所定の階調値（例えば階調値Ｄ）の補正値として０を用いて算出される。具体的には、階調値Ｃよりも大きい階調値に対応する補正値は、階調値Ｃの補正値と所定の階調値の補正値を用いた線形補間により算出される。そして、所定の階調値以上の階調値に対応する補正値としては、０が使用される。所定の階調値は、発光輝度のばらつきが十分に小さい階調値であれば、どのような階調値であってもよい。

なお、補正値の補間方法は図５の補間方法に限らない。例えば、線形補間ではなく、非線形補間によって補正値が算出されてもよい。階調値Ｃよりも大きい階調値に対応する補正値として０が使用されてもよい。

画像補正部１１４は、補正値補間部１１３から出力された補正値を用いて入力画像データの各階調値を補正することにより、表示画像データを生成する。そして、画像補正部１１４は、生成した表示画像データを表示パネル１１１に出力する。画面全体に渡って入力画像データの階調値を補正することにより、表示画像の輝度ムラを低減することができる。補正値が生成される前は、画像補正部１１４は、入力画像データを表示画像データとして出力する。

なお、表示画像データを生成する際に行われる画像処理は、上記処理（輝度ムラを低減する画像処理；輝度ムラ低減処理）に限らない。例えば、輝度ムラ低減処理を含む複数の
画像処理を入力画像データに施すことにより、表示画像データが生成されてもよい。輝度ムラ低減処理以外の画像処理は、例えば、ぼかし処理、エッジ強調処理、等である。

以上述べたように、本実施例によれば、第１階調値に対応する測定値だけでなく、第２階調値に対応する測定値をさらに用いて、第１階調値を補正する補正値が生成される。それにより、表示画像の輝度ムラを高精度に低減する補正値をより確実に生成することができる。具体的には、第１測定値が第１閾値以上である場合に、第１階調値の補正値が、第１測定値を用いて生成される。そして、第１測定値が第１閾値未満である場合に、第１階調値の補正値が、第２測定値を少なくとも用いて生成される。それにより、第１測定値が第１閾値未満である場合においても補正精度が高い補正値を生成することができる。即ち、発光輝度のばらつきが大きいだけでなく、発光輝度が非常に低かったり、表示素子が発光しなかったりする階調値についても、補正精度が高い補正値を生成することができる。

なお、図３のＳ１０４とＳ１０５の両方において、図４（Ａ）の方法で第１階調値の補正値が生成されてもよい。Ｓ１０４とＳ１０５の両方において、図４（Ｂ）の方法で第１階調値の補正値が生成されてもよい。Ｓ１０４において、図４（Ｂ）の方法で第１階調値の補正値が生成され、Ｓ１０５において、図４（Ａ）の方法で第１階調値の補正値が生成されてもよい。表示素子の入出力特性のカーブ形状等を考慮して、より補正量が大きい補正値が得られるように、図４（Ａ）の方法と図４（Ｂ）の方法の一方が選択されて使用されてもよい。より補正量が小さい補正値が得られるように、図４（Ａ）の方法と図４（Ｂ）の方法の一方が選択されて使用されてもよい。また、Ｓ１０４とＳ１０５における第３階調値の推定方法は、図４（Ａ），４（Ｂ）の方法に限らない。例えば、目標の入出力特性のカーブ形状に応じて、推定方法は適宜変更される。また、Ｓ１０４とＳ１０５では、第３階調値が推定されずに、第１階調値の補正値が生成されてもよい。Ｓ１０４とＳ１０５では、第１階調値の補正値が、第１測定値を用いて生成されればよい。それにより、補正精度が高い補正値を生成することができる。

なお、図３のＳ１０６とＳ１０７の両方において、図４（Ｃ）の方法で第１階調値の補正値が生成されてもよい。Ｓ１０６とＳ１０７の両方において、図４（Ｄ）の方法で第１階調値の補正値が生成されてもよい。Ｓ１０６において、図４（Ｄ）の方法で第１階調値の補正値が生成され、Ｓ１０７において、図４（Ｃ）の方法で第１階調値の補正値が生成されてもよい。表示素子の入出力特性のカーブ形状等を考慮して、より補正量が大きい補正値が得られるように、図４（Ｃ）の方法と図４（Ｄ）の方法の一方が選択されて使用されてもよい。より補正量が小さい補正値が得られるように、図４（Ｃ）の方法と図４（Ｄ）の方法の一方が選択されて使用されてもよい。また、Ｓ１０６とＳ１０７における第３階調値の推定方法は、図４（Ｃ），４（Ｄ）の方法に限らない。例えば、目標の入出力特性のカーブ形状に応じて、推定方法は適宜変更される。また、Ｓ１０６とＳ１０７では、第３階調値が推定されずに、第１階調値の補正値が生成されてもよい。Ｓ１０６とＳ１０７では、第１階調値の補正値が、少なくとも第２測定値を用いて生成されればよい。それにより、補正精度が高い補正値を生成することができる。

なお、本実施例では、表示画像の輝度ムラを表す測定結果を得るために、階調値が一様な入力画像データを用いる例を説明したが、これに限らない。例えば、画面上の輝度の測定値が得られればよい。例えば、複数の測定領域の間で階調値が異なる画像データが、入力画像データとして使用されてもよい。

なお、第２測定値は、第１測定値が第１閾値未満である場合にのみ使用される。即ち、第２測定値は、第１測定値が第１閾値以上である場合には使用されない。そのため、第１測定値が第１閾値未満である測定領域の表示素子を第２階調値で発光（駆動）させ、それ以外の表示素子を発光させない状態で、画面上の輝度が測定されてもよい。それにより、
第１測定値が第１閾値以上である測定領域の表示素子は発光しないため、第１測定値が第１閾値未満である測定領域における輝度の測定精度を向上することができる。具体的には、測定器１０２の露光時間などを最適に調整することで、第１測定値が第１閾値未満である測定領域における輝度を、非常に高い測定精度で測定することができる。その結果、第１測定値が第１閾値未満である測定領域について、高い測定精度で測定された第２測定値を使用することができ、補正精度がより高い補正値を得ることができる。

＜実施例２＞
以下、本発明の実施例２に係る補正値生成装置及び補正値生成方法について図面を参照して説明する。本実施例では、補正精度がより高い補正値を得ることができる構成（方法）について説明する。なお、以下では、実施例１と異なる構成や処理について詳しく説明し、実施例１と同じ構成や処理についての説明は省略する。

本実施例に係る画像表示システムの構成は、実施例１（図１）と同じである。以下、図６を用いて、本実施例に係る画像表示システムの処理フローの一例を説明する。図６は、本実施例に係る画像表示システムの処理フローの一例を示すフローチャートである。

まず、制御部１２１が、第１階調値の画像データの出力を、画像データ出力装置１０３に指示する（Ｓ２０１）。本処理により、画像データ出力装置１０３から画像表示装置１０１に、第１階調値の画像データが出力される。このとき、画像表示装置１０１では、輝度ムラ低減処理は行われない。そのため、第１階調値の画像データが表示画像データとして使用され、画像表示装置１０１の画面に第１階調値に応じた画像が表示される。

次に、測定器１０２が、画像表示装置１０１の画面上の輝度を測定し、輝度の測定値を測定値取得部１２２に出力する（Ｓ２０２）。本処理により、測定値取得部１２２は、第１階調値に対応する測定値（第１測定値）を取得する。

そして、補正値生成部１２３が、第１測定値が第１閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ２０３）。第１測定値が第１閾値以上である場合には、Ｓ２０４に処理が進められ、第１測定値が第１閾値未満である場合には、Ｓ２０５に処理が進められる。Ｓ２０４とＳ２０５では、第１階調値の補正値を生成する生成処理が行われる。本実施例では、生成処理（Ｓ２０４またはＳ２０５の処理）によって生成された補正値を「仮補正値」と記載する。実施例１で述べたように、第１閾値は、メーカ等によって予め定められた固定値であってもよいし、ユーザが変更可能な値であってもよい。第１閾値は、例えば、輝度ムラ測定の空間分解能やレベル分解能、表示素子の入出力特性のカーブ形状、等に基づいて決定することができる。本実施例では、第１閾値として、第１測定値の目標値の１０〜３０％の値を使用することが好ましい。

Ｓ２０４では、補正値生成部１２３が、第１測定値を用いて仮補正値を生成する。例えば、実施例１と同様の方法で補正値が生成される。具体的には、第１測定値が第２閾値以上である場合には、図４（Ａ）の方法で仮補正値が生成され、第１測定値が第２閾値未満である場合には、図４（Ｂ）の方法で仮補正値が生成される。その後、Ｓ２０６に処理が進められる。

Ｓ２０５では、補正値生成部１２３が、第１階調値を第２階調値に補正する補正値を、仮補正値として生成する。その後、Ｓ２０６に処理が進められる。

Ｓ２０６では、補正値生成部１２３が、生成処理（Ｓ２０４またはＳ２０５の処理）によって生成された仮補正値を、画像表示装置１０１に出力（設定）する。それにより、画像表示装置１０１において、仮補正値で第１階調値が補正され、補正後の階調値に応じた
画像に表示画像が更新される。仮補正値で第１階調値が補正されることにより、表示画像の輝度ムラは低減する。本実施例では、仮補正値で第１階調値を補正した階調値を「補正階調値」と記載する。

次に、測定器１０２が、画像表示装置１０１の画面上の輝度を測定し、輝度の測定値を測定値取得部１２２に出力する（Ｓ２０７）。本処理により、測定値取得部１２２は、補正階調値に対応する測定値（補正測定値）を取得する。Ｓ２０５の処理によって仮補正値が生成された場合には、補正階調値として第２階調値が得られ、補正測定値として第２測定値が得られる。

そして、補正値生成部１２３が、Ｓ２０７で得られた補正測定値を用いて、仮補正値を更新する（Ｓ２０８；更新処理）。本実施例では、更新後の補正値を「最終補正値」と記載する。

次に、補正値生成部１２３が、Ｓ２０８で生成された最終補正値を、画像表示装置１０１に出力（設定）する（Ｓ２０９）。それにより、画像表示装置１０１において、第１階調値の補正値として使用される補正値が、仮補正値から最終補正値に更新される。最終補正値を使用することにより、表示画像の輝度ムラはさらに低減する。

Ｓ２０８の処理の一例について説明する。Ｓ２０８では、補正測定値を用いて、測定器１０２の測定値として第１測定値の目標値が得られる階調値である第３階調値が推定される。具体的には、補正階調値に補正測定値が対応付けられるように第１関数の傾き又は切片を変更した第７関数が決定され、第７関数において第１測定値の目標値に対応する階調値が、第３階調値として決定される。そして、最終補正値として、第１階調値を第３階調値に近づける補正値が生成される。

本実施例では、仮補正値が、第１階調値よりも小さい階調値に第１階調値を補正する補正値であるか、第１階調値よりも大きい階調値に第１階調値を補正する補正値であるか、に応じて、第３階調値の推定方法が切り替えられる。図７（Ａ），７（Ｂ）を用いて、Ｓ２０８の処理の具体例について説明する。図７（Ａ），７（Ｂ）は、Ｓ２０８の処理を示す図である。

図７（Ａ）は、第１階調値よりも小さい階調値に第１階調値を補正する仮補正値が得られた場合の例を示す。この場合には、補正値生成部１２３は、第１関数、補正階調値、及び、補正測定値に基づいて、補正階調値に補正測定値が対応付けられるように第１関数の傾きを変更することにより、第８関数を決定する。そして、補正値生成部１２３は、第８関数において第１測定値の目標値に対応する階調値を、第３階調値として決定する。その後、補正値生成部１２３は、第１階調値の補正値として、第１階調値を第３階調値に近づける補正値を生成する。

図７（Ｂ）は、第１階調値よりも大きい階調値に第１階調値を補正する仮補正値が得られた場合の例を示す。この場合には、補正値生成部１２３は、第１関数、補正階調値、及び、補正測定値に基づいて、補正階調値に補正測定値が対応付けられるように第１関数の切片を変更することにより、第９関数を決定する。そして、補正値生成部１２３は、第９関数において第１測定値の目標値に対応する階調値を、第３階調値として決定する。その後、補正値生成部１２３は、第１階調値の補正値として、第１階調値を第３階調値に近づける補正値を生成する。

なお、Ｓ２０８の処理は上記処理に限らない。例えば、仮補正値に拘らず、図７（Ａ）の方法で最終補正値が生成されてもよい。仮補正値に拘らず、図７（Ｂ）の方法で最終補
正値が生成されてもよい。第１階調値よりも小さい階調値に第１階調値を補正する仮補正値が得られた場合に、図７（Ｂ）の方法で最終補正値が生成されてもよい。そして、第１階調値よりも大きい階調値に第１階調値を補正する仮補正値が得られた場合に、図７（Ａ）の方法で最終補正値が生成されてもよい。Ｓ２０８における第３階調値の推定方法は、図７（Ａ），７（Ｂ）の方法に限らない。例えば、目標の入出力特性のカーブ形状に応じて、推定方法は適宜変更される。また、Ｓ２０８では、第３階調値が推定されずに、最終補正値が生成されてもよい。Ｓ２０８では、最終補正値が、補正測定値を用いて生成されればよい。それにより、補正精度が高い補正値を生成することができる。

本実施例によれば、第１測定値が第１閾値未満である場合に、第１階調値が第２階調値に補正され、第２測定値が得られる。そして、第２測定値を用いて第１階調値の補正値が生成される。それにより、第１測定値が第１閾値未満である場合においても補正精度が高い補正値を生成することができる。

また、第１測定値が第１閾値以上である場合には、実施例１と同様の方法で補正値（仮補正値）が生成され、仮補正値で第１階調値が補正された状態で得られた測定値に基づいて仮補正値が更新される。それにより、第１階調値の補正値として、実施例１よりも補正精度が高い補正値を生成することができる。実施例１では、第１階調値の補正値を得るために、最大で２回の測定（第１階調値についての測定、及び、第２階調値についての測定）が行われる。実施例２でも、第１階調値の補正値を得るための測定の回数は２回である。このように、実施例２では、測定回数を増やさずに、実施例１よりも補正精度が高い補正値を生成することができる。

＜その他の実施例＞
本発明は、上述の実施例の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１０４：補正値生成装置 １２２：測定値取得部 １２３：補正値生成部

Claims (13)

1. 画像表示装置の画面上の輝度の測定値が目標値に近づくように画像データの階調値を補正する補正値を生成する補正値生成装置であって、
   前記画面上の輝度の測定値を取得する取得手段と、
   前記取得手段で取得された測定値を用いて、補正値を生成する生成手段と、
   を有し、
   前記生成手段は、
   第１階調値に対応する測定値である第１測定値が第１閾値以上である場合に、前記第１階調値を補正する補正値を、前記第１測定値を用いて生成し、
   前記第１測定値が前記第１閾値未満である場合に、前記第１階調値の補正値を、前記第１階調値よりも大きい第２階調値に対応する測定値である第２測定値を少なくとも用いて生成する
   ことを特徴とする補正値生成装置。
2. 前記取得手段は、前記画面内の複数の測定領域のそれぞれについて、その測定領域における輝度の測定値を取得し、
   前記生成手段は、前記複数の測定領域のそれぞれについて、その測定領域に対応する測定値を用いて、当該測定領域に表示すべき画像データの階調値を補正する補正値を生成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の補正値生成装置。
3. 前記生成手段は、前記第１測定値が前記第１閾値以上である場合に、
   前記第１測定値を用いて、前記測定値として前記第１測定値の目標値が得られる階調値である第３階調値を推定し、
   前記第１階調値の補正値として、前記第１階調値を前記第３階調値に近づける補正値を生成する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の補正値生成装置。
4. 前記階調値と前記目標値の対応関係を表す一次関数である第１関数が予め定められており、
   前記生成手段は、前記第１測定値が前記第１閾値以上である場合に、
   前記第１階調値に前記第１測定値が対応付けられるように前記第１関数の傾き又は切片を変更した第２関数を決定し、
   前記第２関数において前記第１測定値の目標値に対応する階調値を、前記第３階調値として決定する
   ことを特徴とする請求項３に記載の補正値生成装置。
5. 前記生成手段は、
   前記第１測定値が、前記第１閾値よりも大きい第２閾値以上である場合に、
   前記第１階調値に前記第１測定値が対応付けられるように前記第１関数の傾きを変更した第３関数を決定し、
   前記第３関数において前記第１測定値の目標値に対応する階調値を、前記第３階調値として決定し、
   前記第１測定値が前記第１閾値以上であり且つ前記第２閾値未満である場合に、
   前記第１階調値に前記第１測定値が対応付けられるように前記第１関数の切片を変更した第４関数を決定し、
   前記第４関数において前記第１測定値の目標値に対応する階調値を、前記第３階調値として決定する
   ことを特徴とする請求項４に記載の補正値生成装置。
6. 前記第２閾値は、前記第１測定値の目標値である
   ことを特徴とする請求項５に記載の補正値生成装置。
7. 前記生成手段は、前記第１測定値が前記第１閾値未満である場合に、
   前記第２測定値を少なくとも用いて、前記測定値として前記第１測定値の目標値が得られる階調値である第３階調値を推定し、
   前記第１階調値の補正値として、前記第１階調値を前記第３階調値に近づける補正値を生成する
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の補正値生成装置。
8. 前記生成手段は、前記第１測定値が前記第１閾値未満である場合に、
   前記階調値と前記測定値の対応関係を表し、前記第１階調値に前記第１測定値が対応付けられ、且つ、前記第２階調値に前記第２測定値が対応付けられた一次関数である第５関数を決定し、
   前記第５関数において前記第１測定値の目標値に対応する階調値を、前記第３階調値として決定する
   ことを特徴とする請求項７に記載の補正値生成装置。
9. 前記階調値と前記目標値の対応関係を表す一次関数である第１関数が予め定められており、
   前記生成手段は、前記第１測定値が前記第１閾値未満である場合に、
   前記第２階調値に前記第２測定値が対応付けられるように前記第１関数の切片を変更した第６関数を決定し、
   前記第６関数において前記第１測定値の目標値に対応する階調値を、前記第３階調値として決定する
   ことを特徴とする請求項７に記載の補正値生成装置。
10. 前記階調値と前記目標値の対応関係を表す一次関数である第１関数が予め定められており、
    前記生成手段は、
    前記第１測定値が前記第１閾値未満であり、且つ、前記第２測定値が、前記第１閾値よりも大きい第２閾値以上である場合に、
    前記階調値と前記測定値の対応関係を表し、前記第１階調値に前記第１測定値が対応付けられ、且つ、前記第２階調値に前記第２測定値が対応付けられた一次関数である第５関数を決定し、
    前記第５関数において前記第１測定値の目標値に対応する階調値を、前記第３階調値として決定し、
    前記第１測定値が前記第１閾値未満であり且つ前記第２測定値が前記第２閾値未満である場合に、
    前記第２階調値に前記第２測定値が対応付けられるように前記第１関数の切片を変更した第６関数を決定し、
    前記第６関数において前記第１測定値の目標値に対応する階調値を、前記第３階調値として決定する
    ことを特徴とする請求項７に記載の補正値生成装置。
11. 前記生成手段は、
    前記第１測定値が前記第１閾値以上である場合に、前記第１階調値の補正値を、前記第１測定値を用いて生成し、前記第１測定値が前記第１閾値未満である場合に、前記第１階調値を前記第２階調値に補正する補正値を前記第１階調値の補正値として生成する、生
    成処理を行い、
    前記生成処理によって生成された補正値で前記第１階調値を補正した階調値に対応する測定値を用いて、前記生成処理によって生成された補正値を更新する更新処理を行う
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の補正値生成装置。
12. 画像表示装置の画面上の輝度の測定値が目標値に近づくように画像データの階調値を補正する補正値を生成する補正値生成方法であって、
    前記画面上の輝度の測定値を取得する取得ステップと、
    前記取得ステップで取得された測定値を用いて、補正値を生成する生成ステップと、
    を有し、
    前記生成ステップでは、
    第１階調値に対応する測定値である第１測定値が第１閾値以上である場合に、前記第１階調値を補正する補正値を、前記第１測定値を用いて生成し、
    前記第１測定値が前記第１閾値未満である場合に、前記第１階調値の補正値を、前記第１階調値よりも大きい第２階調値に対応する測定値である第２測定値を少なくとも用いて生成する
    ことを特徴とする補正値生成方法。
13. 請求項１２に記載の補正値生成方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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