JPWO2016031006A1 - 表示装置、階調補正マップ生成装置、階調補正マップ生成方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

表示装置は、映像信号を入力する映像入力部と、前記映像信号を補正する表示制御部と、補正した前記映像信号に応じた映像を表示する画面を備えた表示部と、を備える。また、表示装置は、前記画面の中の複数の位置と、前記複数の位置における前記映像信号の階調の補正値と、の対応関係を示す階調補正マップを生成する階調補正マップ生成装置をさらに備える。前記階調補正マップ生成装置は、前記複数の位置と、前記複数の位置における無補正時の輝度である無補正時輝度と、の対応関係を示す輝度ムラマップと、第２の時点における前記画面の特定の位置の輝度と、前記映像信号の階調と、の対応関係を示す第２のガンマ特性と、に基づいて、前記階調補正マップを生成する。前記表示制御部は、前記階調補正マップを用いて前記映像信号を補正する。

Description

本発明は、表示装置、階調補正マップ生成装置、階調補正マップ生成方法及びプログラムに関する。

グラフィックデザイン業務などで使用されるディスプレイでは、画面全体に均一な色を再現する表示性能が求められている。
特許文献１には、関連する技術として、輝度ムラや色ムラの補正に関する技術が記載されている。

特許文献１に記載の画像表示装置は、入力された映像信号を表示パネルに表示する画像表示装置である。画像表示装置は、表示パネルに略１００％の白色信号を入力して表示させ、表示させた白色画面を映像装置で撮影して得られた輝度信号及び／又は色信号の逆数を演算する演算手段を有する。また、画像表示装置は、演算手段により算出された逆数を補正データとして記憶させるメモリと、メモリに記憶された補正データと入力された映像信号を乗算して表示パネルで発生する輝度ムラ及び／又は色ムラを補正する補正手段を有する。

これにより、特許文献１に記載の画像表示装置において、白信号例えば１００ＩＲＥ（１００％白）の白信号を液晶パネルに表示し、この表示された白画面を撮像装置で撮影することによって、液晶パネルの表示面上に生じた白画面の輝度ムラや色ムラを、輝度や色の映像信号出力のレベル差として検出する。そして、前記撮像装置により検出されたレベル差を有する映像信号の逆数と液晶表示装置に入力された映像信号と乗算することによって、輝度または色が均一になるよう補正する。

特開２００９−２７１５０１号公報

ところで、一般的なユーザ環境におけるディスプレイでは、室温などに依存した輝度ムラが残存する問題がある。特許文献１に記載の技術を用いてディスプレイの輝度ムラを補正する場合、一般的に高精度カメラを用いて輝度ムラを測定する必要があり、ユーザ環境で特許文献１に記載の技術を用いることはコストなどの観点から困難である。
そのため、一般的なユーザ環境においてディスプレイの輝度ムラを簡便に補正できる技術が求められていた。

本発明は、上記の課題を解決することのできる表示装置、階調補正マップ生成装置、階調補正マップ生成方法及びプログラムを提供することを目的としている。

本発明の一態様によれば、表示装置は、映像信号を入力する映像入力部と、前記映像信号を補正する表示制御部と、補正した前記映像信号に応じた映像を表示する画面を備えた表示部と、を備える。また、表示装置は、前記画面の中の複数の位置と、前記複数の位置における前記映像信号の階調の補正値と、の対応関係を示す階調補正マップを生成する階調補正マップ生成装置をさらに備える。前記階調補正マップ生成装置は、前記複数の位置と、前記複数の位置における無補正時の輝度である無補正時輝度と、の対応関係を示す輝度ムラマップと、第１の時点よりも後である第２の時点における前記画面の特定の位置の輝度と、前記映像信号の階調と、の対応関係を示す第２のガンマ特性と、に基づいて、前記階調補正マップを生成する。前記表示制御部は、前記階調補正マップを用いて前記映像信号を補正する。

本発明の一態様によれば、表示装置は、映像信号を入力する映像入力部と、前記映像信号を補正する表示制御部と、補正した前記映像信号に応じた映像を表示する画面を備えた表示部と、を備える。また、表示装置は、前記画面の中の複数の位置と、前記複数の位置における前記映像信号の階調の補正値と、の対応関係を示す階調補正マップを生成する階調補正マップ生成装置をさらに備える。前記階調補正マップ生成装置は、前記複数の位置と、前記複数の位置における輝度補正量と、の対応関係を示す輝度補正マップと、第２の時点における前記画面の特定の位置の輝度と、前記映像信号の階調と、の対応関係を示す第２のガンマ特性と、に基づいて、前記階調補正マップを生成する。前記表示制御部は、前記階調補正マップを用いて前記映像信号を補正する。

本発明の一態様によれば、階調補正マップ生成装置は、表示部の画面の中の複数の位置と、前記複数の位置における無補正時の輝度である無補正時輝度と、の対応関係を示す輝度ムラマップと、第２の時点における前記画面の特定の位置の輝度と、映像信号の階調と、の対応関係を示す第２のガンマ特性と、に基づいて、前記複数の位置と、前記複数の位置における映像信号の階調の補正値と、の対応関係を示す階調補正マップを生成する。

本発明の一態様によれば、階調補正マップ生成方法は、表示部の画面の中の複数の位置と、前記複数の位置における無補正時の輝度である無補正時輝度と、の対応関係を示す輝度ムラマップと、第２の時点における前記画面の特定の位置の輝度と、映像信号の階調と、の対応関係を示す第２のガンマ特性と、に基づいて、前記複数の位置と、前記複数の位置における映像信号の階調の補正値と、の対応関係を示す階調補正マップを生成する。

本発明の一態様によれば、プログラムは、コンピュータを、表示部の画面の中の複数の位置と、前記複数の位置における無補正時の輝度である無補正時輝度と、の対応関係を示す輝度ムラマップと、第２の時点における前記画面の特定の位置の輝度と、映像信号の階調と、の対応関係を示す第２のガンマ特性と、に基づいて、前記複数の位置と、前記複数の位置における映像信号の階調の補正値と、の対応関係を示す階調補正マップを生成する階調補正マップ生成部として機能させる。

上述した表示装置、階調補正マップ生成装置、階調補正マップ生成方法及びプログラムによれば、輝度ムラを補正する時点における、映像信号の階調と表示部の特定の位置の輝度との対応関係を示す特性に基づいて階調を補正する。これにより、表示装置の輝度ムラを補正するにあたり、高精度カメラを用いた輝度ムラを測定する必要がなくなる。そのため、表示部の画面全体の輝度ムラを簡便に補正することができる。

本発明の第一の実施形態による表示装置１の一例を示す図。 本発明の第二の実施形態による表示装置１ａの一例を示す図。 階調補正基本マップのデータの一例を示す図。 基本ガンマ特性とユーザ測定ガンマ特性の一例を示す図。 輝度ムラマップの一例を示す図。 輝度補正マップの一例を示す図。 階調補正マップのデータの一例を示す図。 輝度ムラ補正後の表示部の画面全体における輝度の分布の一例を示す図。 本発明の第二の実施形態による表示装置１の処理フローの一例を示す図。 本発明の第三の実施形態による表示装置１の一例を示す図。 本発明の第四の実施形態による表示装置１の一例を示す図。

以下、本発明の第一の実施形態による表示装置を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態による表示装置１の一例を示す図である。
第一の実施形態による表示装置１は、本発明の表示装置１の一例である。
第一の実施形態による表示装置１は、図１で示すように、少なくとも、階調補正マップ生成装置１０と、映像入力部１０６と、表示制御部１０７と、表示部１０８と、を備える。

第一の実施形態による表示装置１が備える階調補正マップ生成装置１０は、画面の中の複数の位置と、複数の位置における映像信号の階調の補正値と、の対応関係を示す階調補正マップを生成する。階調補正マップ生成装置１０は、複数の位置と、複数の位置における無補正時の輝度である無補正時輝度と、の対応関係を示す輝度ムラマップと、第２の時点における画面の特定の位置の輝度と、映像信号の階調と、の対応関係を示す第２のガンマ特性と、に基づいて、階調補正マップを生成する。なお、無補正時輝度は、第２の時点よりも前である第１の時点における輝度である。

映像入力部１０６は、映像信号を入力する。
表示制御部１０７は、階調補正マップを用いて映像信号を補正する。
表示部１０８は、補正した映像信号に応じた映像を表示する画面を備える。

輝度補正量は、無補正時の表示部１０８の画面の中の各位置における輝度である無補正時輝度と、前記複数の位置における目標輝度と、の差又は比である。なお、表示部１０８の画面の中の各位置は、画面の全画素より少ない複数の画素の各々に対応する位置であり、例えば、横２０点×縦１１点の各点の位置である。

輝度補正マップは、表示部１０８の画面の中の各位置の輝度補正量と表示部１０８の画面の中の各位置との対応関係を示すデータの集合である。
ユーザ測定ガンマ特性（第２のガンマ特性）は、後述する第１の時点よりも後の第２の時点に取得した表示部１０８の画面の中の特定の位置における輝度と、映像信号の階調と、の対応関係を示す。なお、ガンマ特性とは、入力された映像信号の階調と表示部１０８の画面の輝度との対応関係を示すデータの集合である。

階調補正マップは、輝度補正マップとユーザ測定ガンマ特性とに基づいて生成される、表示部１０８の画面の中の特定の位置における映像信号の特定の階調毎の補正値の集合である。ここで、特定の位置は、表示部１０８の画面の中の１つの位置であり、輝度ムラの補正の程度の観点から、基本ガンマ特性を測定した表示部１０８の画面の中の位置と同一であることが好ましい。階調補正マップを用いて階調を補正すると、表示部１０８の画面の中の各位置における輝度も補正され輝度ムラが再調整される。

このようにすることで、第一の実施形態による表示装置１において、階調補正マップ生成装置１０は、表示部１０８の画面の中の複数の位置と、その複数の位置における映像信号の階調の補正値と、の対応関係を示す階調補正マップを生成する。階調補正マップ生成装置１０は、複数の位置と、複数の位置における無補正時の輝度である無補正時輝度と、の対応関係を示す輝度ムラマップと、第２の時点における画面の特定の位置の輝度と、映像信号の階調と、の対応関係を示す第２のガンマ特性と、に基づいて、階調補正マップを生成する。映像入力部１０６は、映像信号を入力する。表示制御部１０７は、階調補正マップを用いて映像信号を補正する。表示部１０８は、補正した映像信号に応じた映像を表示する画面を備える。工場出荷後において、表示部１０８の画面全体の輝度ムラを補正する際に、表示部１０８の画面の中の１つの位置におけるユーザ測定ガンマ特性を測定すれば良く、高精度カメラを用いた輝度ムラを測定する必要がない。そのため、高精度カメラをユーザが準備する必要がなくなり、表示装置１により表示部１０８の画面全体の輝度ムラを簡便に補正することができる。

次に、本発明の第二の実施形態による表示装置１ａを図面を参照して説明する。
図２は、本発明の第二の実施形態による表示装置１ａの一例を示す図である。
図２で示すように、第二の実施形態による表示装置１ａは、階調補正マップ生成装置１０と、映像入力部１０６と、表示制御部１０７と、表示部１０８と、記憶部１０９ａと、記憶部１０９ｂと、を備える。

階調補正マップ生成装置１０は、輝度ムラマップ生成部１０１と、輝度補正マップ生成部１０３と、階調補正マップ生成部１０５と、を備える。階調補正マップ生成装置１０は、例えば、マイコンおよびファームウェアを組み合わせたもの、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等である。

輝度ムラマップ生成部１０１は、記憶部１０９ａが記憶する階調補正基本マップと基本ガンマ特性とに基づいて、輝度ムラマップを生成する。
ここで、階調補正基本マップは、表示部１０８の画面の中の複数の位置と、その複数の位置における映像信号の階調の補正値と、の対応関係を示す。また、基本ガンマ特性（第１のガンマ特性）は、第２の時点よりも前である第１の時点における表示部１０８の画面の特定の位置若しくはその近傍の輝度と、複数の位置における映像信号の階調と、の対応関係を示す。
なお、輝度ムラマップ生成部１０１は、表示部１０８の画面の中の位置に対応する階調補正基本マップのデータ及び基本ガンマ特性のデータが存在しない場合、階調補正基本マップのデータ及び基本ガンマ特性のデータを線形補間などで補間したデータを用いて階調を輝度に変換する。

輝度ムラマップ生成部１０１は、階調補正基本マップに含まれる階調の補正値を用いて補正した階調を、基本ガンマ特性を参照して輝度に変換することにより、輝度ムラマップを算出する。ここで、輝度ムラマップは、無補正時の表示部１０８の画面の中の各位置と、その各位置における無補正時の輝度である無補正時輝度と、の対応関係を示す。

輝度補正マップ生成部１０３は、輝度ムラマップ生成部１０１が算出した輝度ムラマップに基づいて、ムラレベル値に応じた目標輝度ムラマップを算出する。ここで、ムラレベル値は、映像信号の階調の補正をどの程度行うかを表すパラメータである。また、ムラレベル値は、ユーザが任意に選択できる値である。ムラレベル値の範囲は、例えば、０パーセント（無補正）から１００パーセント（完全補正）である。目標輝度ムラマップは、映像信号の階調の補正において目標とする表示部１０８の画面の中の各位置の輝度（目標輝度）を示す輝度ムラマップである。例えば、ムラレベル値が０パーセント（無補正）である場合の目標輝度ムラマップは、輝度ムラマップ生成部１０１が算出した輝度ムラマップと同一となる。また、ムラレベル値が１００パーセント（完全補正）である場合の目標輝度ムラマップに含まれる目標輝度は、輝度ムラマップ生成部１０１が算出した輝度ムラマップにおいて最も低い輝度と同一となる。さらに、ムラレベル値が０パーセントと１００パーセントの間の値である場合の目標輝度ムラマップに含まれる目標輝度は、ムラレベル値が０パーセントの場合の目標輝度とムラレベル値が１００パーセントの場合の目標輝度との間の値となるようにする。

また、輝度補正マップ生成部１０３は、輝度ムラマップ生成部１０１が算出した輝度ムラマップと算出した目標輝度ムラマップに基づいて、輝度補正量を算出する。輝度補正量は、輝度ムラマップに含まれる輝度と、目標輝度ムラマップに含まれる目標輝度と、の差又は比である。例えば、輝度ムラマップに含まれる輝度が２５０［カンデラ毎平方メートル］であり、目標輝度ムラマップに含まれる目標輝度が２００［カンデラ毎平方メートル］である場合、輝度補正量は、２５０−２００＝５０［カンデラ毎平方メートル］又は１００×（２００÷２５０）＝８０パーセントとなる。そして、輝度補正マップ生成部１０３は、算出した輝度補正量を用いて輝度補正マップを生成する。

階調補正マップ生成部１０５は、輝度補正マップ生成部１０３が生成した輝度補正マップと、記憶部１０９ａが記憶するユーザ測定ガンマ特性と、に基づいて、階調補正マップを生成する。階調補正マップ生成部１０５は、例えば、輝度補正マップを構成する輝度補正量を用いて補正後に表示されるべき輝度を算出し、この輝度を、ユーザ測定ガンマ特性を参照して階調に変換する。さらに、階調補正マップ生成部１０５は、変換した階調から階調の補正値を求めることにより、階調補正マップを算出する。階調補正マップ生成部１０５は、生成した階調補正マップを記憶部１０９ｂに記憶する。

映像入力部１０６は、映像信号を入力する。映像入力部１０６は、入力した映像信号を表示制御部１０７に出力する。
表示制御部１０７は、記憶部１０９ｂが記憶する階調補正マップに基づいて映像入力部１０６から入力した映像信号の階調を補正する。表示制御部１０７は、補正した映像信号を用いて表示部１０８に映像を表示させる。

表示部１０８は、所定の階調の映像信号に応じた映像が前記画面に表示された際の輝度を測定するガンマ測定部１１１を備える。
記憶部１０９ａは、階調補正マップ生成装置１０の処理に必要な種々のデータを記憶する。例えば、記憶部１０９ａは、階調補正基本マップを記憶する階調補正基本マップ記憶部１１０ａ、基本ガンマ特性を記憶する基本ガンマ特性記憶部１１０ｂ及びユーザ測定ガンマ特性を記憶するユーザ測定ガンマ特性記憶部１１０ｃを備える。例えば、記憶部１０９ａは、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性記憶装置である。
記憶部１０９ｂは、表示制御部１０７の処理に必要な種々のデータを記憶する。例えば、記憶部１０９ｂは、階調補正マップを記憶する。例えば、記憶部１０９ｂは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの揮発性記憶装置である。

図３は、階調補正基本マップのデータの一例を示す図である。
階調補正基本マップは、図３で示すように、複数の階調毎、複数の位置毎の輝度ムラを補正するための階調の補正値の集合である。この階調補正基本マップは、製造時や工場調整時等の第１の時点に測定した輝度ムラをなくすための階調の補正値である。例えば、複数の階調は、図３で示すように、０階調から２５５階調の間を６４階調毎にとった２５５階調、１９２階調、１２８階調、６４階調、０階調である。また、複数の位置は、表示部１０８の画面の左上の角の座標を原点とし、ｘ軸方向に等間隔に２０のｘ座標をとり、ｙ軸方向に１１のｙ座標をとり、ｘ座標とｙ座標との組み合わせが示す画面上の位置である。
なお、階調の補正値は、各階調に対する絶対値で示した値であってもよいし、各階調からの減じる階調値で示した値であってもよい。例えば、図３で示す階調の補正値が絶対値で示した値であるものとする。この場合、２５５階調で、表示部１０８の画面の中の位置がx座標ｘ１、ｙ座標ｙ１で示される位置での階調の補正値は、２５５階調を２３０階調に変更する補正値である。階調の補正値が各階調から減じる階調値で示した値でこれと同等の補正を行う場合、２５５階調で、表示部１０８の画面の中の位置がx座標ｘ１、ｙ座標ｙ１で示される位置での階調の補正値は、−２５階調となる。
また、階調補正基本マップは、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）のそれぞれの単一色に対して作成されてもよい。このように作成された階調補正基本マップを用いると、表示部１０８の画面における輝度ムラと色ムラを補正することができる。また、階調補正基本マップは、モノクロの単一色に対して作成されてもよい。このように作成された階調補正基本マップを用いると、表示部１０８の画面における輝度ムラのみが補正できる。

図４は、基本ガンマ特性とユーザ測定ガンマ特性の一例を示す図である。
図４において、横軸は映像信号の階調である。また、縦軸は輝度である。
ガンマ特性は、入力された映像信号の階調と表示部１０８の画面の輝度との対応関係を示すデータである。
基本ガンマ特性は、階調補正基本マップを作成した第１の時点の表示部１０８の画面の中の各位置におけるガンマ特性である。すなわち、基本ガンマ特性は、表示部１０８の画面の中の特定の位置に対して図４で示す基本ガンマ特性を記憶している。また、ユーザ測定ガンマ特性は、第１の時点よりも後の第２の時点に取得した表示部１０８の画面の中の特定の位置における輝度を測定し取得されるガンマ特性である。すなわち、ユーザ測定ガンマ特性は、第１の時点よりも後の第２の時点にユーザが測定した表示部１０８の画面の中の特定の位置に対して図４で示すガンマ特性を記憶している。ここで、ユーザ測定ガンマ特性は、ユーザが表示部１０８の画面の中の１つの位置に対して測定したガンマ特性であってよい。なお、ユーザがユーザ測定ガンマ特性を測定する表示部１０８の画面の中の位置は、輝度ムラの補正の程度の観点から、基本ガンマ特性を測定した表示部１０８の画面の中の位置と同一であることが好ましい。

図５は、輝度ムラマップの一例を示す図である。
図５において、ｘ軸は表示部１０８の画面の横方向の座標軸である。また、ｙ軸は表示部１０８の画面の縦方向の座標軸である。原点は表示部１０８の画面の左上の角であり、ｘ座標とｙ座標は表示部１０８の画面上の座標である。また、輝度はｘ座標とｙ座標とで示される画面上の位置における輝度を示す。
輝度ムラマップは、図３で示した階調補正基本マップと、図４で示した基本ガンマ特性とを作成した第２の時点よりも前である第１の時点の表示部１０８の画面の中の各位置の輝度を示すデータの集合である。一般的に、表示部１０８が液晶パネルの場合、図５で示すように、画面の中央部が明るくなる傾向にある。
輝度ムラマップ生成部１０１は、輝度ムラマップに基づいて作成した階調補正基本マップと基本ガンマ特性とから輝度ムラマップを算出する。
なお、図５では、輝度ムラマップを視覚的に示したが、実際には輝度ムラマップは画像データではなくデータテーブルであり、図３で示した階調補正基本マップのようにｘ座標とｙ座標とに関連付けた輝度のデータとして記憶部１０９ａに記録される。

図６は、輝度補正マップの一例を示す図である。
図６において、ｘ軸は表示部１０８の画面の横方向の座標軸である。また、ｙ軸は表示部１０８の画面の縦方向の座標軸である。原点は表示部１０８の画面の左上の角であり、ｘ座標とｙ座標は表示部１０８の画面上の座標である。また、輝度補正量はｘ座標とｙ座標とで示される画面上の位置における無補正から完全補正の間を０パーセントから１００パーセントで表した輝度補正量である。
輝度補正マップは、表示部１０８の画面の中の各位置の輝度補正量と表示部１０８の画面の中の各位置との対応関係を示すデータの集合である。
輝度補正マップ生成部１０３は、輝度ムラマップ生成部１０１が算出した輝度ムラマップと、算出した目標輝度ムラマップとに基づいて、輝度補正マップを生成する。
なお、図６では、輝度補正マップを視覚的に示したが、実際には輝度補正マップは画像データではなくデータテーブルであり、図３で示した階調補正基本マップのようにｘ座標とｙ座標とに関連付けた輝度補正量のデータとして記憶部に記録される。

図７は、階調補正マップのデータの一例を示す図である。
階調補正マップは、図７で示すように、複数の階調毎、複数の位置毎の輝度ムラを補正するための階調の補正値の集合である。
階調補正マップは、第１の時点よりも後である第２の時点における経時的な輝度ムラや表示装置１ａの周囲温度の変化に起因する輝度ムラをなくすための階調の補正値である。例えば、複数の階調は、図７で示すように、０階調から２５５階調の間を６４階調毎にとった２５５階調、１９２階調、１２８階調、６４階調、０階調である。また、複数の位置は、表示部１０８の画面の左上の角の座標を原点とし、ｘ軸方向に等間隔に２０のｘ座標をとり、ｙ軸方向に１１のｙ座標をとり、ｘ座標とｙ座標との組み合わせが示す画面上の位置である。
階調補正マップ生成部１０５は、ユーザ測定ガンマ特性と輝度補正マップとに基づいて生成する。なお、ユーザ測定ガンマ特性は、製造時や工場調整時等の第１の時点よりも後である第２の時点に表示部１０８の画面の中の特定の位置に対してユーザが測定したガンマ特性である。
なお、階調の補正値は、各階調に対する絶対値で示した値であってもよいし、各階調からの減じる階調値で示した値であってもよい。
また、階調補正基本マップは、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）のそれぞれの単一色に対して作成されてもよい。このように作成された階調補正基本マップを用いると、表示部１０８の画面における輝度ムラと色ムラを補正することができる。また、階調補正基本マップは、モノクロの単一色に対して作成されてもよい。このように作成された階調補正基本マップを用いると、表示部１０８の画面における輝度ムラのみが補正できる。

図８は、輝度ムラ補正後の表示部１０８の画面全体における輝度の分布の一例を示す図である。
図８において、ｘ軸は表示部１０８の画面の横方向の座標軸である。また、ｙ軸は表示部１０８の画面の縦方向の座標軸である。原点は表示部１０８の画面の左上の角であり、ｘ座標とｙ座標は表示部１０８の画面上の座標である。また、輝度はｘ座標とｙ座標とで示される画面上の位置における輝度を示す。
輝度ムラ補正後の表示部１０８の画面全体における輝度の分布は、表示制御部１０７が映像入力部１０６から入力した映像信号の階調を図７で示した階調補正マップに基づいて補正した場合の輝度の分布である。
輝度は、画面全体で揃い、輝度ムラが補正されたことを意味する。

図９は、本発明の第二の実施形態による表示装置１ａの処理フローの一例を示す図である。
次に、第二の実施形態による表示装置１ａの処理について説明する。

表示装置１ａとは別の外部装置（例えば、パーソナルコンピュータ）は、第２の時点よりも前である第１の時点に表示部１０８の画面に生じる輝度ムラを高精度カメラなどで撮影する。そして、外部装置は、表示部１０８の画面の中の各位置とその各位置における輝度を取得する。外部装置は、取得した輝度に基づいて、高精度カメラなどで撮影した輝度ムラを再現する階調補正基本マップとその時点の基本ガンマ特性を特定する。
例えば、製造時や工場調整時に全白の単一色の映像信号を入力した場合の表示部１０８の画面の中の各位置とその各位置における輝度との対応関係を示す輝度ムラを再現する、階調補正基本マップと基本ガンマ特性とを特定する。
外部装置は、特定した階調補正基本マップと基本ガンマ特性を記憶部１０９ａに記録する。

また、記憶部１０９ａは、第１の時点よりも後である第２の時点にユーザが測定したユーザ測定ガンマ特性を記憶する。外部装置は、ユーザ測定ガンマ特性の初期値として第２の時点よりも前である第１の時点に特定した基本ガンマ特性を記憶部１０９ａに記録する。

輝度ムラマップ生成部１０１は、記憶部１０９ａから階調補正基本マップと基本ガンマ特性とを読み出す（ステップＳ１）。輝度ムラマップ生成部１０１は、読み出した階調補正基本マップと基本ガンマ特性とに基づいて、表示部１０８の画面の中の各位置における階調を輝度に変換する（ステップＳ２）。

輝度ムラマップ生成部１０１は、表示部１０８の画面の中の各位置における輝度に基づいて、輝度ムラマップを算出する（ステップＳ３）。例えば、この輝度ムラマップは、図５で示した輝度ムラマップである。
輝度ムラマップ生成部１０１は、算出した輝度ムラマップを輝度補正マップ生成部１０３に出力する。

輝度補正マップ生成部１０３は、輝度ムラマップ生成部１０１から輝度ムラマップを入力する。また、輝度補正マップ生成部１０３は、ユーザが所望するムラレベル値を入力する。入力した輝度ムラマップをムラレベル値に応じて０パーセント（無補正）から１００パーセント（完全補正）までの輝度ムラ補正を行う目標輝度ムラマップを算出する（ステップＳ４）。
例えば、輝度補正マップ生成部１０３は、図５で示した表示部１０８の画面の中の各位置の輝度が、各位置の中で最も低い輝度と同一になるように１００パーセントの輝度ムラ補正を行う目標輝度ムラマップを算出する。

また、輝度補正マップ生成部１０３は、入力した輝度ムラマップに対する目標輝度ムラマップの割合を表示部１０８の画面の中の各位置における輝度補正量を算出する（ステップＳ５）。
例えば、輝度補正マップ生成部１０３は、入力した輝度ムラマップが２５０［カンデラ毎平方メートル］で目標輝度ムラマップが２００［カンデラ毎平方メートル］である場合、１００×（２００÷２５０）＝８０パーセントと輝度補正量を算出する。
輝度補正マップ生成部１０３は、算出した表示部１０８の画面の中の各位置における輝度補正量に基づいて、輝度補正量の集合である輝度補正マップを算出する（ステップＳ６）。
輝度補正マップ生成部１０３は、算出した輝度補正マップを階調補正マップ生成部１０５に出力する。

階調補正マップ生成部１０５は、輝度補正マップ生成部１０３から輝度補正マップを入力する（ステップＳ７）。また、階調補正マップ生成部１０５は、記憶部１０９ａが記憶するユーザ測定ガンマ特性を読み出す（ステップＳ８）。この記憶部１０９ａが記憶するユーザ測定ガンマ特性は、第１の時点よりも後である第２の時点にユーザが測定するガンマ特性である。例えば、表示部１０８は、ユーザ操作により表示部１０８が備えるガンマ測定部１１１を用いて、表示部１０８の画面の一部に表示される映像のテストパターンを読み取ることでユーザ測定ガンマ特性を取得する。ここで、映像のテストパターンを読み取るガンマ測定部１１１は、表示部１０８に内蔵されていてもよいし、表示部１０８のフレームの内部に備えられ使用時にフレームの外部に現れるものであってもよい。また、映像のテストパターンを読み取るガンマ測定部１１１は、表示部１０８の裏面から伸長するものであってもよいし、表示部１０８には備えられていない外部のガンマ測定部１１１であってもよい。更に、表示部１０８が映像のテストパターンを読み取るガンマ測定部１１１を備える場合、表示部１０８はガンマ測定部１１１の位置に応じた画面の位置に映像のテストパターンを表示してもよい。また、表示部１０８が映像のテストパターンを表示する画面の中の位置は、適切にテストパターンを読み取れる範囲において任意の位置であってよい。なお、ユーザがユーザ測定ガンマ特性を測定する表示部１０８の画面の中の位置は、輝度ムラの補正の程度の観点から、基本ガンマ特性を測定した表示部１０８の画面の中の位置と同一であることが好ましい。
表示部１０８は、取得したユーザ測定ガンマ特性を記憶部１０９ａに記録する。
階調補正マップ生成部１０５は、入力した輝度補正マップにおける輝度を記憶部１０９ａから読み出したユーザ測定ガンマ特性を用いて階調に変換し、階調補正マップを生成する（ステップＳ９）。
階調補正マップ生成部１０５は、生成した階調補正マップを記憶部１０９ｂに記録する（ステップＳ１０）。

映像入力部１０６は、映像信号を入力する（ステップＳ１１）。映像入力部１０６は、入力した映像信号を表示制御部１０７に出力する。
表示制御部１０７は、映像入力部１０６から映像信号を入力すると、記憶部１０９ｂから階調補正マップを読み出す（ステップＳ１２）。表示制御部１０７は、記憶部１０９ｂから読み出した階調補正マップを用いて入力した映像信号の階調を補正する（ステップＳ１３）。表示制御部１０７は、補正した映像信号を用いて表示部１０８に映像を表示させる（ステップＳ１４）。

以上、本発明の第二の実施形態による表示装置１ａの処理について説明した。上述の表示装置１ａによれば、階調補正マップ生成装置１０が備える輝度ムラマップ生成部１０１と、輝度補正マップ生成部１０３と、階調補正マップ生成部１０５と、映像入力部１０６と、表示制御部１０７と、表示部１０８と、記憶部１０９ａと、記憶部１０９ｂと、を備える。
輝度ムラマップ生成部１０１は、記憶部１０９ａが記憶する第２の時点よりも前である第１の時点に取得された階調補正基本マップと基本ガンマ特性とに基づいて、階調補正基本マップにおける階調を輝度に変換する。輝度ムラマップ生成部１０１は、階調補正基本マップにおける階調を輝度に変換したデータに基づいて、輝度ムラマップを算出する。輝度補正マップ生成部１０３は、輝度ムラマップ生成部１０１が算出した輝度ムラマップとムラレベル値とに基づいて、目標輝度ムラマップを算出する。また、輝度補正マップ生成部１０３は、輝度ムラマップ生成部１０１が算出した輝度ムラマップと算出した目標輝度ムラマップとに基づいて、輝度補正マップを生成する。階調補正マップ生成部１０５は、輝度補正マップ生成部１０３が生成した輝度補正マップと、第１の時点よりも後である第２の時点に取得されたユーザ測定ガンマ特性とに基づいて、階調補正マップを生成する。
このようにすることで、第二の実施形態による表示装置１ａは、階調補正マップ生成部１０５は、輝度補正マップと、第１の時点よりも後である第２の時点に取得されたユーザ測定ガンマ特性とに基づいて、簡便に階調補正マップを生成し、記憶部１０９ｂに記録することができる。
また、表示制御部１０７が記憶部１０９ｂが記憶する階調補正マップに基づいて、映像入力部１０６から入力した映像信号の階調を補正し表示部１０８に映像を表示される。
このようにすることで、第二の実施形態による表示装置１ａは、表示部１０８の画面の中の特定の位置におけるユーザ測定ガンマ特性に基づいて階調を補正することにより、表示部１０８の画面全体の輝度ムラを簡便に補正することができる。
また、記憶部１０９ａが階調補正基本マップをＲ、Ｇ、Ｂ毎に記憶し、階調補正マップ生成装置１０がＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの階調補正基本マップに対して階調補正マップを生成する。
このようにすれば、第二の実施形態による表示装置１ａは、表示部１０８の画面全体に均一な色を再現する表示性能を実現することができる。

次に、本発明の第三の実施形態による表示装置１ｂを図面を参照して説明する。
図１０は、本発明の第三の実施形態による表示装置１ｂの一例を示す図である。
図１０で示すように、第三の実施形態による表示装置１ｂは、階調補正マップ生成装置１０ａと、映像入力部１０６と、表示制御部１０７と、表示部１０８と、記憶部１０９ａ１と、記憶部１０９ｂと、を備える。
ただし、階調補正マップ生成装置１０ａは、輝度補正マップ生成部１０３と、階調補正マップ生成部１０５と、を備える。また、記憶部１０９ａ１は、輝度ムラマップを記憶する輝度ムラマップ記憶部１１０ｄと、ユーザ測定ガンマ特性を記憶するユーザ測定ガンマ特性記憶部１１０ｃとを備える。なお、記憶部１０９ａ１が記憶する輝度ムラマップは、第２の時点よりも前である第１の時点に表示部１０８の画面に生じる輝度ムラを高精度カメラなどで撮影し、表示装置１ｂとは別の外部装置が表示部１０８の画面の中の各位置とその各位置における輝度を取得したデータの集合である。外部装置は、取得したデータの集合を記憶部１０９ａ１に記録する。なお、記憶部１０９ａ１が記憶する輝度ムラマップは、表示部１０８の画面の中の各位置のデータから間引いた特定の位置のデータであってもよい。その場合、輝度補正マップ生成部１０３は、表示部１０８の画面の中の位置に対応する輝度ムラマップのデータが存在しない場合、輝度ムラマップのデータを線形補間などで補間したデータを用いて目標輝度ムラマップを算出する。また、輝度補正マップ生成部１０３は、表示部１０８の画面の中の位置に対応する輝度ムラマップのデータが存在しない場合、輝度ムラマップのデータ及び目標輝度ムラマップのデータを線形補間などで補間したデータを用いて輝度補正マップを算出する。
なお、第三の実施形態では、第二の実施形態による表示装置１ａにおけるステップＳ１からステップＳ３の処理に相当する処理を外部装置が行ってもよい。
したがって、第三の実施形態による表示装置１ｂの処理は、第二の実施形態による表示装置１ａが行うステップＳ４からステップＳ１４までの処理である。

以上、本発明の第三の実施形態による表示装置１ｂの処理について説明した。上述の表示装置１ｂによれば、階調補正マップ生成装置１０ａが備える輝度補正マップ生成部１０３と、階調補正マップ生成部１０５と、映像入力部１０６と、表示制御部１０７と、表示部１０８と、記憶部１０９ａ１と、記憶部１０９ｂと、を備える。
輝度補正マップ生成部１０３は、外部装置が記憶した輝度ムラマップとムラレベル値に基づいて、目標輝度ムラマップを算出する。また、輝度補正マップ生成部１０３は、記憶部１０９ａ１から読み出した輝度ムラマップと算出した目標輝度ムラマップとに基づいて、輝度補正マップを生成する。階調補正マップ生成部１０５は、輝度補正マップ生成部１０３が生成した輝度補正マップと、第１の時点よりも後である第２の時点に取得されたユーザ測定ガンマ特性とに基づいて、階調補正マップを生成する。
このようにすることで、第三の実施形態による表示装置１ｂが備える階調補正マップ生成部１０５は、輝度補正マップと、第１の時点よりも後である第２の時点に取得されたユーザ測定ガンマ特性とに基づいて、簡便に階調補正マップを生成し、記憶部１０９ｂに記録することができる。
また、表示制御部１０７は、記憶部１０９ｂが記憶する階調補正マップに基づいて、映像入力部１０６から入力した映像信号の階調を補正し表示部１０８に映像を表示させる。
このようにすることで、第三の実施形態による表示装置１ｂは、表示部１０８の画面の中の特定の位置におけるユーザ測定ガンマ特性に基づいて階調を補正することにより、表示部１０８の画面全体の輝度ムラを簡便に補正することができる。
また、記憶部１０９ａ１が階調補正基本マップをＲ、Ｇ、Ｂ毎に記憶し、階調補正マップ生成装置１０ａがＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの階調補正基本マップに対して階調補正マップを生成する。
このようにすれば、第三の実施形態による表示装置１ｂは、表示部１０８の画面全体に均一な色を再現する表示性能を実現することができる。

次に、本発明の第四の実施形態による表示装置１ｃを図面を参照して説明する。
図１１は、本発明の第四の実施形態による表示装置１ｃの一例を示す図である。
図１１で示すように、第四の実施形態による表示装置１ｃは、階調補正マップ生成装置１０ｂと、映像入力部１０６と、表示制御部１０７と、表示部１０８と、記憶部１０９ａ２と、記憶部１０９ｂと、を備える。
ただし、階調補正マップ生成装置１０ｂは、階調補正マップ生成部１０５を備える。また、記憶部１０９ａ２は、輝度補正マップを記憶する輝度補正マップ記憶部１１０ｅと、ユーザ測定ガンマ特性を記憶するユーザ測定ガンマ特性記憶部１１０ｃとを備える。なお、輝度補正マップ記憶部１１０ｅが記憶する輝度補正マップは、第２の時点よりも前である第１の時点に表示部１０８の画面に生じる輝度ムラを高精度カメラなどで撮影し、表示装置１ｃとは別の外部装置が表示部１０８の画面の中の各位置とその各位置における輝度を取得したデータの集合である。また、外部装置は、輝度補正マップ生成部と、輝度補正マップ生成部とを備え、取得した輝度ムラマップに基づいて、輝度補正マップを生成し記憶部１０９ａ２に記録する。
なお、第四の実施形態では、第二の実施形態による表示装置１ａにおけるステップＳ１からステップＳ６の処理に相当する処理を外部装置が行っている。
したがって、第四の実施形態による表示装置１ｃの処理は、第二の実施形態による表示装置１ａが行うステップＳ７からステップＳ１４までの処理である。

以上、本発明の第四の実施形態による表示装置１ｃの処理について説明した。上述の表示装置１ｃによれば、階調補正マップ生成装置１０が備える階調補正マップ生成部１０５と、映像入力部１０６と、表示制御部１０７と、表示部１０８と、記憶部１０９ａ２と、記憶部１０９ｂと、を備える。
階調補正マップ生成部１０５は、外部装置が生成した輝度補正マップと、第１の時点よりも後である第２の時点に取得されたユーザ測定ガンマ特性とに基づいて、階調補正マップを生成する。
このようにすることで、第四の実施形態による表示装置１ｃが備える階調補正マップ生成部１０５は、輝度補正マップと、第１の時点よりも後である第２の時点に取得されたユーザ測定ガンマ特性とに基づいて、簡便に階調補正マップを生成し、記憶部１０９ｂに記録することができる。
また、表示制御部１０７は、記憶部１０９ｂが記憶する階調補正マップに基づいて、映像入力部１０６から入力した映像信号の階調を補正し表示部１０８に映像を表示させる。
このようにすることで、第四の実施形態による表示装置１ｃは、表示部１０８の画面の中の特定の位置におけるユーザ測定ガンマ特性に基づいて階調を補正することにより、表示部１０８の画面全体の輝度ムラを簡便に補正することができる。
また、記憶部１０９ａ２が階調補正基本マップをＲ、Ｇ、Ｂ毎に記憶し、階調補正マップ生成装置１０がＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの階調補正基本マップに対して階調補正マップを生成する。
このようにすれば、第四の実施形態による表示装置１ｃは、表示部１０８の画面全体に均一な色を再現する表示性能を実現することができる。

なお、本発明における記憶部１０９、記憶部１０９ａ１、記憶部１０９ａ２及び１０９ｂは、適切な情報の送受信が行われる範囲においてどこに備えられていてもよい。また、記憶部１０９、記憶部１０９ａ１、記憶部１０９ａ２、記憶部１０９ｂ、階調補正基本マップ記憶部１１０ａ、基本ガンマ特性記憶部１１０ｂ及びユーザ測定ガンマ特性記憶部１１０ｃは、適切な情報の送受信が行われる範囲において複数存在しデータを分散して記憶していてもよい。

なお本発明の実施形態における処理フローは、適切な処理が行われる範囲において、処理の順番が入れ替わってもよい。

なお本発明の実施形態について説明したが、上述の階調補正マップ生成部１０５、階調補正マップ生成装置１０、階調補正マップ生成装置１０ａ、階調補正マップ生成装置１０ｂ、表示装置１、表示装置１ａ、表示装置１ｂ及び表示装置１ｃは内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。更に、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定するものではない。また、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができるものである。

上述した表示装置、階調補正マップ生成装置、階調補正マップ生成方法及びプログラムによれば、実施形態による表示装置１は、表示部１０８の画面の中の特定の位置におけるユーザ測定ガンマ特性に基づいて階調を補正することにより、表示部１０８の画面全体の輝度ムラを簡便に補正することができる。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ 表示装置
１０、１０ａ、１０ｂ 階調補正マップ生成装置
１０１ 輝度ムラマップ生成部
１０３ 輝度補正マップ生成部
１０５ 階調補正マップ生成部
１０６ 映像入力部
１０７ 表示制御部
１０８ 表示部
１０９、１０９ａ、１０９ａ１、１０９ａ２、１０９ｂ 記憶部
１１０ａ 階調補正基本マップ記憶部
１１０ｂ 基本ガンマ特性記憶部
１１０ｃ ユーザ測定ガンマ特性記憶部
１１０ｄ 輝度ムラマップ記憶部
１１０ｅ 輝度補正マップ記憶部
１１１ ガンマ測定部

Claims (14)

1. 映像信号を入力する映像入力部と、前記映像信号を補正する表示制御部と、補正した前記映像信号に応じた映像を表示する画面を備えた表示部と、を備えた表示装置であって、
   前記画面の中の複数の位置と、前記複数の位置における前記映像信号の階調の補正値と、の対応関係を示す階調補正マップを生成する階調補正マップ生成装置をさらに備え、
   前記階調補正マップ生成装置は、
   前記複数の位置と、前記複数の位置における無補正時の輝度である無補正時輝度と、の対応関係を示す輝度ムラマップと、
   第１の時点よりも後である第２の時点における前記画面の特定の位置の輝度と、前記映像信号の階調と、の対応関係を示す第２のガンマ特性と、
   に基づいて、前記階調補正マップを生成し、
   前記表示制御部は、
   前記階調補正マップを用いて前記映像信号を補正する
   表示装置。
2. 前記無補正時輝度は、前記第１の時点における輝度である、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記階調補正マップ生成装置は、前記輝度ムラマップを生成する輝度ムラマップ生成部を備え、
   前記輝度ムラマップ生成部は、
   前記複数の位置と、前記複数の位置における前記映像信号の階調の補正値と、の対応関係を示す階調補正基本マップと、
   前記第１の時点における前記画面の特定の位置若しくはその近傍の輝度と、前記映像信号の階調と、の対応関係を示す第１のガンマ特性と、
   に基づいて、前記輝度ムラマップを生成する、
   請求項１または請求項２に記載の表示装置。
4. 前記輝度ムラマップを記憶する輝度ムラマップ記憶部をさらに備える、請求項１または請求項２に記載の表示装置。
5. 前記階調補正基本マップを記憶する階調補正基本マップ記憶部をさらに備える、請求項３に記載の表示装置。
6. 映像信号を入力する映像入力部と、前記映像信号を補正する表示制御部と、補正した前記映像信号に応じた映像を表示する画面を備えた表示部と、を備えた表示装置であって、
   前記画面の中の複数の位置と、前記複数の位置における前記映像信号の階調の補正値と、の対応関係を示す階調補正マップを生成する階調補正マップ生成装置をさらに備え、
   前記階調補正マップ生成装置は、
   前記複数の位置と、前記複数の位置における輝度補正量と、の対応関係を示す輝度補正マップと、
   第２の時点における前記画面の特定の位置の輝度と、前記映像信号の階調と、の対応関係を示す第２のガンマ特性と、
   に基づいて、前記階調補正マップを生成し、
   前記表示制御部は、
   前記階調補正マップを用いて前記映像信号を補正する
   表示装置。
7. 前記階調補正マップ生成装置は、前記輝度補正マップを生成する輝度補正マップ生成部を備え、
   前記輝度補正マップ生成部は、
   前記複数の位置と、前記複数の位置における無補正時の輝度である無補正時輝度と、の対応関係を示す輝度ムラマップと、
   指定されるムラレベル値と、
   に基づいて、前記輝度補正マップを生成する、
   請求項６に記載の表示装置。
8. 前記無補正時輝度は、前記第２の時点よりも前である第１の時点における輝度である、請求項７に記載の表示装置。
9. 前記輝度補正マップを記憶する輝度補正マップ記憶部をさらに備える、請求項６に記載の表示装置。
10. 前記輝度補正量は、前記複数の位置における無補正時の輝度である無補正時輝度と、前記複数の位置における目標輝度と、の差又は比である、請求項６から請求項９の何れか一項に記載の表示装置。
11. 所定の階調の映像信号に応じた映像が前記画面に表示された際の輝度を測定するガンマ測定部をさらに備え、
    前記第２のガンマ特性は、前記ガンマ測定部によって測定された輝度に基づいて取得される、請求項１から請求項１０の何れか一項に記載の表示装置。
12. 表示部の画面の中の複数の位置と、前記複数の位置における無補正時の輝度である無補正時輝度と、の対応関係を示す輝度ムラマップと、
    第２の時点における前記画面の特定の位置の輝度と、映像信号の階調と、の対応関係を示す第２のガンマ特性と、
    に基づいて、
    前記複数の位置と、前記複数の位置における映像信号の階調の補正値と、の対応関係を示す階調補正マップを生成する
    階調補正マップ生成装置。
13. 表示部の画面の中の複数の位置と、前記複数の位置における無補正時の輝度である無補正時輝度と、の対応関係を示す輝度ムラマップと、
    第２の時点における前記画面の特定の位置の輝度と、映像信号の階調と、の対応関係を示す第２のガンマ特性と、
    に基づいて、
    前記複数の位置と、前記複数の位置における映像信号の階調の補正値と、の対応関係を示す階調補正マップを生成する
    階調補正マップ生成方法。
14. コンピュータを、
    表示部の画面の中の複数の位置と、前記複数の位置における無補正時の輝度である無補正時輝度と、の対応関係を示す輝度ムラマップと、
    第２の時点における前記画面の特定の位置の輝度と、映像信号の階調と、の対応関係を示す第２のガンマ特性と、
    に基づいて、
    前記複数の位置と、前記複数の位置における映像信号の階調の補正値と、の対応関係を示す階調補正マップを生成する
    階調補正マップ生成部として機能させるプログラム。