WO2010038310A1 - 画像補正システム、表示装置、補正処理回路、及び、画像補正方法 - Google Patents

画像補正システム、表示装置、補正処理回路、及び、画像補正方法 Download PDF

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WO2010038310A1
WO2010038310A1 PCT/JP2008/068064 JP2008068064W WO2010038310A1 WO 2010038310 A1 WO2010038310 A1 WO 2010038310A1 JP 2008068064 W JP2008068064 W JP 2008068064W WO 2010038310 A1 WO2010038310 A1 WO 2010038310A1
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WO
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unit
gamma characteristic
correction processing
display device
correction
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PCT/JP2008/068064
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勝之 松井
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Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社
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    • G06F3/14—Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units
    • G—PHYSICS
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    • G09G2320/0673—Adjustment of display parameters for control of gamma adjustment, e.g. selecting another gamma curve

Definitions

  • the present invention relates to an image correction system, a display device, a correction processing circuit, and an image correction method within a display range in a display device.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of the SignalBoard unit 1a that performs the display unevenness correction processing disclosed in Patent Document 1.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of the SignalBoard unit 1a that performs the display unevenness correction processing disclosed in Patent Document 1.
  • a PositionRx unit 21a of the SignalBoard unit 1a is a viewpoint position information receiving unit that receives input of position information indicating the position of the user and outputs the input viewpoint position information to the MPU unit 22a.
  • the MemoryTable part 23a stores the display unevenness offset amount that is not caused by the positional relationship with the user.
  • the VideoRx unit 11a is a video signal receiving unit that receives a video signal and divides the received signal for each pixel.
  • the VideoRx unit 11a outputs a signal divided for each pixel to the PixelPositionDetect unit 12a and the DCcontrol unit 13a.
  • the PixelPositionDetect unit 12a detects at which display position (pixel position) each pixel of the input video signal is displayed on the screen of the Display device 2a, and outputs the detection result to the DCcontrol unit 13a as pixel position information. This is a pixel position detecting unit.
  • the DCcontrol unit 13a calculates a corrected gradation value in which the display luminance is improved as the pixel is farther away according to the distance between the reference pixel (such as the center of the screen) and the pixel to be processed. As a video signal to the VideoTx unit 14a.
  • the VideoTx unit 14a performs correction processing by outputting the corrected video signal to the Display device 2a.
  • the video signal is independently gamma corrected ( ⁇ correction; luminance output for the input gradation is corrected) for each pixel position, and the display unevenness characteristic (image unevenness characteristic) ) Is also provided.
  • FIG. 7 shows a configuration example of the SignalBoard unit 1b that performs a gamma correction process on the video signal independently for each pixel position.
  • a VideoRx unit 11b receives an input of a video signal and divides the signal for each pixel
  • a PixelPositionDetect unit 12b calculates a pixel position in the display device 2b of each pixel.
  • the MPU unit 22b reads correction information for each gradation and pixel position information stored in the Memory unit 23b and outputs the correction information to the Gamma Control unit 13b. Based on the video signal, pixel position information, and correction information, the GammaControl unit 13b corrects the screen characteristics for each pixel, and outputs the corrected video signal to the Display device 2b via the VideoTx unit 14b.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a positional relationship between the user and the screen in the display device.
  • the viewing angle is smaller than when viewed from the front of the screen.
  • the line-of-sight angle changes between point A and point B at different positions in the screen on the display device 2a in FIG.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and has been made to solve the above-described problem.
  • the object of the present invention is to display unevenness that depends on the line-of-sight angle according to the user's viewpoint position as image correction to be displayed on the display. It is an object to provide an image correction system, a display device, a correction processing circuit, and an image correction method capable of performing a correction process for gamma characteristics.
  • the present invention provides a display device including a display unit that displays an image based on a video signal, and a correction processing circuit that performs correction processing on the video signal to correct the image displayed on the display unit.
  • a correction processing unit that calculates a correction value for outputting a luminance value corresponding to predetermined reference gamma characteristic information to the viewpoint position with respect to an input gradation value of a processing target pixel based on gamma characteristic information corresponding to
  • a video signal output unit that causes the display device to display image information based on a value calculated by the unit.
  • the present invention is also an image correction system comprising: a display device that displays an image based on a video signal; and a correction processing circuit that performs correction processing on the video signal to correct an image displayed on the display device.
  • the processing circuit has a gamma characteristic corresponding to a line-of-sight angle formed by a line connecting a viewpoint position, which is a relative position of a user's viewpoint with respect to the display apparatus, and a pixel position on the screen of the display apparatus, and the screen of the display apparatus.
  • a correction processing unit that calculates a correction value for outputting a luminance value corresponding to predetermined reference gamma characteristic information to the viewpoint position, and a value calculated by the correction processing unit
  • an image signal output unit that causes the display device to display image information based on the image information.
  • the present invention also relates to an image correction method in an image correction system comprising: a display device that displays an image based on a video signal; and a correction processing circuit that performs correction processing on the video signal to correct an image displayed on the display device.
  • the correction processing circuit has a line-of-sight angle formed by a straight line connecting a viewpoint position, which is a relative position of the user's viewpoint with respect to the display device, and a pixel position on the screen of the display device, and the screen of the display device.
  • a correction processing step for calculating a correction value for outputting a luminance value corresponding to predetermined reference gamma characteristic information to the viewpoint position with respect to an input gradation value of a processing target pixel based on corresponding gamma characteristic information; and the correction processing unit And a video signal output step for causing the display device to display image information based on the value calculated by.
  • the present invention corresponds to the line-of-sight angle formed by the straight line connecting the viewpoint position, which is the relative position of the user's viewpoint with respect to the display device, and the pixel position on the screen of the display device, and the screen of the display device.
  • a correction value that causes the viewpoint position to output a luminance value corresponding to predetermined reference gamma characteristic information is calculated for the input gradation value of the processing target pixel.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram showing a signal board unit 1 and a display device 2 according to the present embodiment.
  • the SignalBoard unit 1 includes a VideoRx unit 11, a PixelPositionDetect unit 12, a GammaControl unit 13 having a PositionComp unit 131 and an AngleComp unit 132, a VideoTx unit 14, a PositionRx unit 21, an MPU unit 22, a Memory unit 231, and a Memory unit 232.
  • a correction processing circuit such as an IC (Integrated Circuit) that includes a unit 23, performs correction processing to reduce display unevenness due to the line-of-sight angle according to the position of the user, and outputs the corrected signal to the Display device 2.
  • IC Integrated Circuit
  • display unevenness is a gamma characteristic (correspondence between the gradation value of the input video signal and the output luminance value to the user's viewpoint position) for each pixel position on the screen of the Display device 2.
  • the correction processing for reducing the display unevenness includes a gamma (gamma) characteristic indicating a correspondence relationship between the gradation value of the input video signal and the output luminance value to the user's viewpoint position on the screen of the display device 2. It is a process to make uniform.
  • the SignalBoard unit 1 makes the gamma characteristic uniform by performing a correction process for outputting an output luminance value having a predetermined reference gamma characteristic at the user's viewpoint position at any position on the screen of the Display device 2.
  • the display device 2 is, for example, an LCD (liquid crystal display), and is a display device that displays information as an image based on a signal input from the signal board unit 1.
  • the VideoRx unit 11 receives a video signal (Video Signal), a broadcast signal (Broadcasting Signal), and the like from a computer terminal such as a personal computer (PC), and receives the received signal for each pixel having gradation. This is a video signal receiving unit that divides the video signal.
  • the VideoRx unit 11 outputs a signal divided for each pixel to the PixelPositionDetect unit 12 and the GammaControl unit 13.
  • the PixelPositionDetect unit 12 detects at which display position (pixel position) each pixel of the input video signal is displayed in the screen of the Display device 2, and uses the detection result as pixel position information as PositionComp of the GammaControl unit 13. This is a pixel position detection unit that outputs to the unit 131 and the AngleComp unit 132.
  • the PositionRx unit 21 is a viewpoint position information receiving unit that receives input of three-dimensional viewpoint position information indicating the user's viewpoint position relative to the screen of the Display device 2 and outputs the input viewpoint position information to the MPU unit 22. is there.
  • viewpoint position information for example, detection results by various sensors such as an optical position information detection device, information input by a user, and the like can be applied.
  • the three-dimensional coordinate system in the present embodiment is an xyz coordinate system with the center of the screen of the display device 2 as the origin.
  • the screen of the display device 2 is set on the xy plane.
  • the x-axis direction is the horizontal direction of the screen of the display device 2
  • the y-axis direction is the vertical direction of the screen
  • the z-axis direction is the direction perpendicular to the xy plane (screen).
  • the Memory unit 23 includes a Memory unit 231 and a Memory unit 232, and is a storage device that stores gamma characteristic information that depends on the line-of-sight angle and gamma characteristic information that does not depend on the line-of-sight angle.
  • the memory unit 231 stores gamma characteristic information that differs for each line-of-sight angle in association with the line-of-sight angle value.
  • the Memory unit 232 stores gamma characteristic information independent of the line-of-sight angle in association with the pixel position information.
  • the gamma characteristic that does not depend on the line-of-sight angle is a gamma characteristic caused by factors other than the line-of-sight angle caused by, for example, non-uniformity of the backlight light amount in the screen or non-uniformity of the liquid crystal thickness. Further, such a gamma characteristic that does not depend on the line-of-sight angle is unique to each Display device 2 and is stored in advance in the Memory unit 232.
  • FIG. 2 shows an example of the gamma characteristic information for each line-of-sight angle stored in the memory unit 231.
  • the gamma characteristic indicating the output luminance value in the user's viewpoint direction with respect to the input gradation value at the line-of-sight angles of 0 degrees, 30 degrees, and 60 degrees. It is a graph of a curve. A larger viewing angle indicates that the display device 2 is viewed from the front, and a smaller viewing angle indicates that the screen is viewed obliquely.
  • the smaller the line-of-sight angle is, the lower the output luminance value is in the user's viewpoint direction with respect to the input gradation value.
  • the gamma characteristic information for each line-of-sight angle stored in advance in the Memory unit 231 is unique to each device of the Display device 2, and FIG.
  • the MPU unit 22 calculates the line-of-sight angle for each pixel based on the pixel position at the time of screen display in the above-described three-dimensional coordinate system and the user's viewpoint position.
  • the MPU unit 22 also calculates the gaze angle calculated, the pixel position information, the gamma characteristic information for each gaze angle stored in the memory unit 231, and the gamma characteristic for each pixel position that does not depend on the gaze angle stored in the memory unit 232. Based on the information and the reference gamma characteristic information, gamma characteristic information used for correction processing is selected.
  • the MPU unit 22 outputs gamma characteristic information for each pixel position independent of the selected line-of-sight angle to the PositionComp unit 131 of the GammaControl unit 13.
  • the MPU unit 22 outputs gamma characteristic information for each selected line-of-sight angle to the AngleComp unit 132 of the GammaControl unit 13.
  • the GammaControl unit 13 includes a PositionComp unit 131 and an AngleComp unit 132, and performs display unevenness correction processing independent of the line-of-sight angle for each pixel position with respect to the input video signal for each pixel, and display unevenness correction according to the line-of-sight angle And a correction processing unit that performs processing.
  • the PositionComp unit 131 corrects display unevenness caused by a pixel position for performing gamma correction processing based on gamma characteristic information that does not depend on the line-of-sight angle of the corresponding pixel position with respect to the gradation value of the input video signal for each pixel. It is a correction processing unit.
  • the PositionComp unit 131 outputs the corrected video signal to the AngleComp unit 132.
  • the AngleComp unit 132 corrects display unevenness caused by the line-of-sight angle for performing gamma correction processing based on gamma characteristic information corresponding to the line-of-sight angle of the corresponding pixel position for each pixel with respect to the input corrected video signal. It is a correction processing unit.
  • the AngleComp unit 132 outputs the corrected video signal to the VideoTx unit 14.
  • the VideoTx unit 14 is a video signal transmission unit that causes the display device 2 to display an image by outputting the corrected video signal to the display device 2.
  • FIG. 3 is a diagram conceptually showing a transition for each correction process regarding the gradation value of the processing target pixel in the display unevenness correction process.
  • gamma characteristic information selection processing in the MPU unit 22 will be described.
  • the MPU unit 22 stores predetermined reference gamma characteristic information (gamma characteristics shown in the first and third quadrants in FIG. 3, for example, gamma characteristic information at the front of the viewing angle (90 degrees) read from the Memory unit 231). Read (step S1).
  • the PositionRx unit 21 receives the user's viewpoint position information (x0, y0, z0), and outputs the received viewpoint position information to the MPU unit 22 (step S2).
  • the MPU unit 22 is based on the viewpoint position information input from the PositionRx unit 21, and the Display device 2 in the three-dimensional coordinate system relating to the i-th pixel (where i is an integer from 1 to the number I of display pixels of the Display device 2).
  • the line-of-sight angle for each pixel position (xi, yi, 0) is calculated.
  • the MPU unit 22 calculates the line-of-sight angle ⁇ (i) of the i-th pixel position (xi, yi, 0) based on, for example, the following equation using a trigonometric function (step S3).
  • Line-of-sight angle ⁇ (i) tan ⁇ 1 [Z0 ⁇ ⁇ (xi ⁇ x0) 2 + (yi ⁇ y0) 2 ⁇ 1/2 ] (Expression 1)
  • the MPU unit 22 calculates the line-of-sight angle ⁇ (i) for each pixel position i
  • the gamma characteristic information of the line-of-sight angle ⁇ (i) is obtained from the memory unit 231 using the calculated line-of-sight angle ⁇ (i) as a search key. read out.
  • the read gamma characteristic information of the line-of-sight angle ⁇ (i) is gamma characteristic information corresponding to the line-of-sight angle at the i-th pixel position, and corresponds to the gamma characteristic of the fourth quadrant in FIG.
  • the MPU unit 22 combines the two gamma characteristic information of the reference gamma characteristic of the third quadrant and the gamma characteristic information of the viewing angle ⁇ (i) of the fourth quadrant in FIG.
  • the output tone value v5 is calculated from the tone value v3 in FIG. Specifically, the MPU unit 22 calculates a luminance value v4 corresponding to each gradation value v3 based on the reference gamma characteristic information. Further, the MPU unit 22 outputs the output gradation for each gradation value v3 corresponding to the calculated luminance value v4 based on the read gamma characteristic information of the viewing angle ⁇ (i) (gamma characteristic in the third quadrant in FIG. 3). The value v5 is calculated.
  • the MPU unit 22 Based on the calculation result, the MPU unit 22 performs a gamma correction LUT (LookUpTable) corresponding to the line-of-sight angle for each pixel position as a table in which the gradation value v3 for each gradation value is associated with the output gradation value v5. Created for pixel positions.
  • the MPU unit 22 outputs the created gamma correction LUTs for all pixel positions to the AngleComp unit 132 of the GammaControl unit 13.
  • the AngleComp unit 132 temporarily stores the input gamma correction LUT in a storage unit provided therein (step S4).
  • the MPU unit 22 combines the two gamma characteristic information of the reference gamma characteristic of the first quadrant and the gamma characteristic information independent of the line-of-sight angle of the second quadrant in FIG.
  • the tone value v3 is calculated from the input tone value v1.
  • the MPU unit 22 reads gamma characteristic information at the i-th pixel position from the Memory unit 232 using the pixel position identification information (for example, i) as a search key for each pixel position i.
  • the read gamma characteristic information is gamma characteristic information that does not depend on the line-of-sight angle at the i-th pixel position, and corresponds to the gamma characteristic of the second quadrant in FIG.
  • the MPU unit 22 calculates a luminance value v2 corresponding to each input gradation value v1 based on the reference gamma characteristic information. In addition, the MPU unit 22 performs the gradation value v3 for each input gradation value v1 corresponding to the calculated luminance value v2 based on the gamma characteristic information that does not depend on the read line-of-sight angle (gamma characteristic in the second quadrant in FIG. 3). Is calculated.
  • the MPU unit 22 sets a gamma correction LUT that does not depend on the line-of-sight angle for each pixel position as a table in which the input gradation value v1 and the gradation value v3 for each gradation value are associated with each other. create.
  • the MPU unit 22 outputs the created gamma correction LUTs for all the pixel positions to the PositionComp unit 131 of the GammaControl unit 13.
  • the PositionComp unit 131 temporarily stores the input gamma correction LUT in a storage unit provided therein (step S5).
  • the VideoRx unit 11 divides the received video signal into pixels, and the input floor of the video signal of the divided j-th pixel (where j is an integer from 1 to the total number of pixels I).
  • the tone value v1 is output to the PixelPositionDetect unit 12 and the GammaControl unit 13 together with the pixel identification information “j” (step S6).
  • the PixelPositionDetect unit 12 calculates position information (xj, yj, 0) on the screen of the display device 2 of the pixel of the input j-th video signal, and sends the calculated position information to the PositionComp unit 131 and the AngleComp unit 132. Output (step S7).
  • the PositionComp unit 131 uses the identification information j of the input j-th pixel and the input gradation value v1 as a search key, and stores the gradation value v3 corresponding to the input gradation value v1 in the internal storage unit. Is read out from the gamma correction LUT that does not depend on (conversion from the first quadrant to the second quadrant in FIG. 3). Next, the PositionComp unit 131 outputs the read gradation value v3 to the AngleComp unit 132 (step S8).
  • the AngleComp unit 132 uses the input identification information j of the jth pixel and the gradation value v3 as a search key, and corresponds to the line-of-sight angle for each pixel position stored in the internal storage unit with the corresponding output gradation value v5. Read from the gamma correction LUT (conversion from the third quadrant to the fourth quadrant in FIG. 3). Next, the AngleComp unit 132 outputs the read output gradation value v5 to the VideoTx unit 14 (step S9). The VideoTx unit 14 outputs the input output gradation value v5 of the j-th pixel to the Display device 2, and the Display device 2 displays it on the screen with the luminance corresponding to the output gradation value v5 (step S10).
  • the gradation value conversion process shown in the first quadrant of FIG. 3 is a process of calculating the luminance value v2 that is the output luminance target value based on the reference gamma characteristic corresponding to the input gradation value v1.
  • the conversion process shown in the second quadrant of the figure is a process of correcting the display unevenness independent of the line-of-sight angle and calculating the gradation value v3 for outputting the luminance value v2.
  • the conversion process shown in the third quadrant of the figure is a process of calculating a luminance value v4 that is an output luminance target value for the user's viewpoint position based on the reference gamma characteristic corresponding to the gradation value v3.
  • any pixel position calculation method, user viewpoint detection method, detection apparatus, and gaze angle calculation method are applied as pixel position calculation, user viewpoint position detection, and gaze angle calculation. Is also possible. Note that the processing operations in steps S1 to S10 described above are merely examples, and the order of some of the processes may be changed. For example, the order of the correction process of the PositionComp unit 131 and the correction process of the AngleComp unit 132 can be switched.
  • the SignalBoard unit 1 has been described as having the Memory unit 231 and the Memory unit 232 separately.
  • the same effect can be obtained by simply switching the gamma characteristics in the Memory unit 232 for each user position (viewpoint position).
  • the Memory unit 23 stores gamma characteristic information as a table for each combination of viewpoint position information and pixel position information in advance, and the AngleComp unit 132 corresponds to the viewpoint position information received by the PositionRx unit 21.
  • Gamma characteristic information is read from the memory unit 23 and output as a correction value.
  • the gamma characteristic information for each combination of the viewpoint position information and the pixel position information stored in the MemoryTable unit 23 includes a gamma characteristic corresponding to the line-of-sight angle, a gamma characteristic independent of the line-of-sight angle, and a gamma characteristic corresponding to the line-of-sight angle. It is possible to apply any of the combined gamma characteristics obtained by combining both of these.
  • the composite gamma characteristic indicates a correspondence relationship between the input gradation value v1 and the output gradation value v5 shown in FIG.
  • the MPU unit 22 has been described as calculating the line-of-sight angle ⁇ (i) for each input of the user's viewpoint position information according to the user's viewpoint position information.
  • the memory unit 23 may store the line-of-sight angle ⁇ (i) for each user's viewpoint position information in advance as a table.
  • the MPU unit 22 creates the gamma correction LUT that does not depend on the line-of-sight angle in step S5
  • the present invention is not limited to this, and the PositionComp unit 131 stores in advance the gamma correction LUT that does not depend on the line-of-sight angle. It may be stored in the area. Thereby, the process in which the MPU unit 22 calculates the gamma correction LUT independent of the line-of-sight angle can be omitted.
  • FIG. 4 is a graph showing the gamma characteristics before correction of the points A and B shown in FIG.
  • the horizontal axis represents the input gradation value
  • the vertical axis represents the output luminance value, which is a gamma characteristic that differs between point A and point B.
  • FIG. 5 is a graph showing gamma characteristics when correction processing is performed by the SignalBoard unit 1. As shown in FIG. 5, unlike the graph before correction in FIG. 4, the graphs indicating the gamma characteristics at the corrected points A and B almost coincide.
  • the SignalBoard unit 1 can match the characteristic (gamma characteristic) of the luminance value to the user's viewpoint with respect to the input gradation value at the pixel position of different line-of-sight angles, and correct display unevenness due to the line-of-sight angle. Processing can be performed.
  • the SignalBoard unit 1 stores a plurality of gamma characteristic information for different line-of-sight angles, and selects (switches) gamma characteristic information used for correction processing for each line-of-sight angle. That is, even when the positional relationship between the user and the screen changes or when different display points in the screen are viewed, each pixel point in the screen viewed from the user can be maintained in uniform gamma characteristics. That is, when there is only one user, the color reproducibility of the screen viewed from an arbitrary position can be kept uniform.
  • Patent Document 1 described above, correction is performed by increasing the black level according to the distance from the reference pixel in the screen. Therefore, black floating in which the luminance of the black pixel increases is unavoidable, and the specific display color is used. There are problems such as uneven color display in the screen. In addition, other causes of display unevenness include non-uniformity of backlight light intensity and non-uniformity of liquid crystal thickness within the screen, so even if each point of the display is viewed from the front, it is uniform within the screen. It is difficult to obtain accurate color reproduction.
  • a change in hue due to a viewing angle and display unevenness become problems. Therefore, in the medical / graphic field where high display accuracy is required for a display device, an IPS (In-Plane Switching) type liquid crystal display with little color change depending on the viewpoint is used.
  • IPS In-Plane Switching
  • the display tends to be dark due to a decrease in contrast ratio due to light leakage easily occurring on a black screen and a low light transmittance. The problem is that it is more expensive than other liquid crystal systems.
  • the SignalBoard unit 1a can correct display unevenness that does not depend on the line-of-sight angle such as a light distribution of backlight using the gamma characteristic information stored in the Memory unit 232.
  • the gamma characteristic in the screen of the display device 2 can be made uniform with high accuracy. Therefore, the medical field and graphic field that require particularly high display accuracy, a large screen display device, and a viewing angle. A larger display unevenness correction effect can be expected for a display device with a large display.
  • the above-described SignalBoard unit 1 has a computer system therein.
  • the operation process of the VideoRx unit 11, the PixelPositionDetect unit 12, the GammaControl unit 13, the VideoTx unit 14, the PositionRx unit 21, the MPU unit 22, and the Memory unit 23 of the SignalBoard unit 1 is recorded on a computer-readable recording medium in the form of a program.
  • the above processing is performed by the computer system reading and executing this program.
  • the “computer system” herein includes a CPU, various memories, an OS, and hardware such as peripheral devices. Further, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used.
  • the “computer-readable recording medium” means a volatile memory (for example, DRAM (Dynamic Random Access Memory)), etc., which hold programs for a certain period of time.
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Abstract

　Display 装置(２)に対するユーザの視点位置の相対位置情報に基づき、SignalBoard 部(１)のMPU 部(２２)が画素位置ごとの視線角度を算出し、算出した視線角度に対応するガンマ特性情報をMemory 部(２３１)から読み出し、視点位置において入力階調値が基準ガンマ特性に従う出力輝度値となるようガンマ補正情報を画素位置ごとに算出し、算出したガンマ補正情報をGammaControl 部(１３)のAngleComp 部(１３２)に出力する。AngleComp 部(１３２)は、ガンマ補 正情報を適用し、入力階調値と画素位置に対応する補正した階調値をDisplay 装置(２)に出力する。

Description

画像補正システム、表示装置、補正処理回路、及び、画像補正方法
　本発明は、表示装置における表示範囲内の画像補正システム、表示装置、補正処理回路、及び、画像補正方法に関する。
　液晶方式などのディスプレイ装置における画面内に生じる表示ムラの一つに、ユーザと画面との位置関係によって生じる画面内の表示輝度分布などの偏り（表示ムラ）がある。このような表示ムラを補正する方法として、基準画素（画面中央など）から遠い位置の画素ほど表示輝度を向上させることで画面内輝度分布を補正する手法が提案されている（例えば、特許文献１）。図６は、特許文献１に示される表示ムラ補正処理を行うSignalBoard部１ａの構成図である。同図において、SignalBoard部１ａのPositionRx部２１ａは、ユーザの位置を示す位置情報の入力を受け付け、入力された視点位置情報をMPU部２２ａに出力する視点位置情報受信部である。MemoryTable部２３ａは、ユーザとの位置関係に起因しない表示ムラのオフセット量を記憶している。
　また、VideoRx部１１ａは、映像信号を受信し、受信した信号を画素ごとに分割する映像信号受信部である。VideoRx部１１ａは、画素ごとに分割した信号をPixelPositionDetect部１２ａと、DCcontrol部１３ａとに出力する。
　PixelPositionDetect部１２ａは、入力された映像信号の各画素がDisplay装置２ａの画面内においていずれの表示位置（画素位置）に表示されるかを検出し、検出結果を画素位置情報としてDCcontrol部１３ａに出力する画素位置検出部である。DCcontrol部１３ａは、基準画素（画面中央など）と処理対象の画素との間の距離に応じて、遠い位置の画素ほど表示輝度を向上した補正階調値を算出し、算出した補正階調値を映像信号としてVideoTx部１４ａに出力する。VideoTx部１４ａは、Display装置２ａに補正された映像信号を出力することで、補正処理を行う。
　また、画面内の表示ムラを補正する他の例として、例えば、映像信号を画素位置ごとに独立にガンマ補正（γ補正；入力階調に対する輝度出力を補正）し、表示ムラ特性（画像ムラ特性）を改善する製品なども提供されている。図７は、映像信号を画素位置ごとに独立にガンマ補正処理を行うSignalBoard部１ｂの構成例を示す。同図において、VideoRx部１１ｂが、映像信号の入力を受け付けて、画素ごとに信号を分割し、PixelPositionDetect部１２ｂが、各画素のDisplay装置２ｂにおける画素位置を算出する。MPU部２２ｂは、Memory部２３ｂが記憶する階調と画素の位置情報ごとの補正情報を読み出し、GammaControl部１３ｂに出力する。GammaControl部１３ｂが映像信号と、画素の位置情報と、補正情報とに基づき、画面特性を１画素ごとに補正し、VideoTx部１４ｂを介してDisplay装置２ｂに補正した映像信号を出力する。
　ところで、上述したディスプレイ装置におけるユーザと画面との位置関係により生じる表示ムラは、例えば、図８に示すユーザ（Ｕｓｅｒ）の視点から画面各点までを結ぶ視線（観察方向）と画面とがなす視線角度に依存して、表示の色あいが変化する特性に起因する。図８は、ディスプレイ装置におけるユーザと画面との位置関係を示す図である。
　上述した視線角度は、ユーザが画面の正面以外の斜め方向から画面を見る場合、画面の正面から見る場合に比して視線角度が小さくなる。また、ユーザが正面から画面を見る場合であっても、例えば、図８のDisplay装置２ａ上の画面内の異なる位置のＡ点とＢ点とで視線角度が変化する。このような視線角度の変化に応じて、同じ映像信号を入力してもDisplay装置２ａの画面上で視線角度に応じて表示色が異なり、色再現性が不均一となる。
特開２００６－５８２８号公報
　上述した視線角度に関して、ユーザと画面との距離がある程度離れている場合、画素間で視線角度に大きな差が生じないが、ユーザと画面との距離が近い場合、画素間で視線角度が大きく変化する。このため、同一の画素位置であってもユーザの位置に応じて色合いが異なり、ユーザ位置に応じた視線角度ごとの補正が必要となる。しかしながら、特許文献１は、画面内の基準画素からの距離に応じて補正を行うため、ユーザと画素との位置関係に関わらず、同一の画素に対して常に同じ補正量で補正することとなり、視線角度に基づく表示ムラ補正を行うことができないという問題がある。
　本発明は、このような事情を考慮し、上記の問題を解決すべくなされたもので、その目的は、ディスプレイに表示する画像補正として、ユーザの視点位置に応じた視線角度に依存する表示ムラに対しガンマ特性の補正処理を行うことができる画像補正システム、表示装置、補正処理回路、及び、画像補正方法を提供することにある。
　上記問題を解決するために、本発明は、映像信号に基づき画像を表示する表示部と、前記表示部に表示する画像を補正する補正処理を映像信号に行う補正処理回路とを備える表示装置であって、前記補正処理回路が、表示装置に対するユーザの視点の相対的な位置である視点位置と前記表示装置の画面上の画素位置とを結ぶ直線と、前記表示装置の画面とがなす視線角度に対応するガンマ特性情報に基づき、処理対象画素の入力階調値に関して、前記視点位置に所定の基準ガンマ特性情報に応じた輝度値を出力させる補正値を算出する補正処理部と、前記補正処理部が算出する値に基づいた画像情報を前記表示装置に表示させる映像信号出力部とを備える表示装置である。
　また、本発明は、映像信号に基づき画像を表示する表示装置と、前記表示装置に表示する画像を補正する補正処理を映像信号に行う補正処理回路とを備える画像補正システムであって、前記補正処理回路が、表示装置に対するユーザの視点の相対的な位置である視点位置と前記表示装置の画面上の画素位置とを結ぶ直線と、前記表示装置の画面とがなす視線角度に対応するガンマ特性情報に基づき、処理対象画素の入力階調値に関して、前記視点位置に所定の基準ガンマ特性情報に応じた輝度値を出力させる補正値を算出する補正処理部と、前記補正処理部が算出する値に基づいた画像情報を前記表示装置に表示させる映像信号出力部とを備える画像補正システムである。
　また、本発明は、映像信号に基づき画像を表示する表示装置と、前記表示装置に表示する画像を補正する補正処理を映像信号に行う補正処理回路とを備える画像補正システムにおける画像補正方法であって、前記補正処理回路が、表示装置に対するユーザの視点の相対的な位置である視点位置と前記表示装置の画面上の画素位置とを結ぶ直線と、前記表示装置の画面とがなす視線角度に対応するガンマ特性情報に基づき、処理対象画素の入力階調値に関して、前記視点位置に所定の基準ガンマ特性情報に応じた輝度値を出力させる補正値を算出する補正処理ステップと、前記補正処理部が算出する値に基づいた画像情報を前記表示装置に表示させる映像信号出力ステップとを有する画像補正方法である。
　本発明によれば、表示装置に対するユーザの視点の相対的な位置である視点位置と前記表示装置の画面上の画素位置とを結ぶ直線と、前記表示装置の画面とがなす視線角度に対応するガンマ特性情報に基づき、処理対象画素の入力階調値に関して、前記視点位置に所定の基準ガンマ特性情報に応じた輝度値を出力させる補正値を算出することとした。
　これにより、ユーザの視点位置と画面の位置関係が変化したり、画面内の異なる表示点を見た際における視線角度の変化に対して、ユーザから見た画面内の各画素点を均一なガンマ特性に保つことができるという効果がある。ディスプレイの色あい変化要因として、ガンマ特性の角度依存性が大きな割合を占めるため、より色合いの変化を補正する効果が大きい。
　また本発明によれば、バックライトの配光分布などの視線角度に依存しない画素位置に起因する表示ムラを補正することができるという効果がある。
本発明の一実施形態によるSignalBoard部１とDisplay装置２ａとの全体構成を示すブロック図である。 同実施形態における視線角度ごとのガンマ特性を示すグラフである。 同実施形態における補正処理の際の入力階調値の変遷を示す図である。 同実施形態における同一の視点位置から異なる位置の画素に対する補正前のガンマ特性を示すグラフ例である。 同実施形態における補正後の異なる位置の画素に対するガンマ特性を示すグラフ例である。 ムラ補正装置例を示す図である。 他のムラ補正装置例を示す図である。 Display装置２ａにおける異なる位置の画素と、ユーザからの視線角度を示す図である。
符号の説明
　１、１ａ、１ｂ　SignalBoard部
　２、２ａ、２ｂ　Display装置
　１１、１１ａ、１１ｂ　VideoRx部
　１２、１２ａ、１２ｂ　PixelPositionDetect部（位置情報受信部）
　１３、１３ｂ　GammaControl部
　１３ａ　DCcontrol部
　１３１　PositionComp部
　１３２　AngleComp部
　１４、１４ａ、１４ｂ　VideoTx部
　２１、２１ａ　PositionRx部
　２２、２２ａ、２２ｂ　MPU部（視線角度算出部）
　２３、２３ｂ、２３１、２３２　Memory部（記憶部）
　２３ａ　MemoryTable部
　以下、本発明の一実施形態によるSignalBoard部１を図１を参照して説明する。図１は、本実施形態によるSignalBoard部１とDisplay装置２とを示す概略ブロック図である。SignalBoard部１は、VideoRx部１１、PixelPositionDetect部１２、PositionComp部１３１とAngleComp部１３２とを有するGammaControl部１３、VideoTx部１４、PositionRx部２１、MPU部２２、Memory部２３１とMemory部２３２とを有するMemory部２３を備えており、ユーザの位置に応じた視線角度による表示ムラを低減させる補正処理を行い、補正した信号をDisplay装置２に出力するＩＣ（Integrated Circuit）などの補正処理回路である。
　なお、本実施形態において、表示ムラとは、Display装置２の画面の画素位置ごとに、ガンマ特性（入力された映像信号の階調値とユーザの視点位置への出力輝度値との対応関係）が不均一であることを示す。また、この表示ムラを低減させる補正処理とは、入力された映像信号の階調値とユーザの視点位置への出力輝度値との対応関係を示すガンマ（ガンマ）特性をDisplay装置２の画面上で均一化させる処理である。SignalBoard部１は、Display装置２の画面上のいずれの位置についても、ユーザの視点位置に所定の基準ガンマ特性を有する出力輝度値を出力させる補正処理を行うことにより、ガンマ特性を均一化させる。
　Display装置２は、例えば、ＬＣＤ（liquid crystal display）であり、SignalBoard部１から入力された信号に基づき、情報を画像として表示する表示装置である。
　SignalBoard部１において、VideoRx部１１は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などのコンピュータ端末からの映像信号（Video Signal）や、放送信号（Broadcasting Signal）などを受信し、受信した信号を階調をもつ画素ごとに分割する映像信号受信部である。VideoRx部１１は、画素ごとに分割した信号をPixelPositionDetect部１２と、GammaControl部１３とに出力する。
　PixelPositionDetect部１２は、入力された映像信号の各画素がDisplay装置２の画面内においていずれの表示位置（画素位置）に表示されるかを検出し、検出結果を画素位置情報としてGammaControl部１３のPositionComp部１３１とAngleComp部１３２とに出力する画素位置検出部である。
　PositionRx部２１は、Display装置２の画面に対する相対的なユーザの視点位置を示す３次元の視点位置情報の入力を受け付け、入力された視点位置情報をMPU部２２に出力する視点位置情報受信部である。この視点位置情報として、例えば、光学的な位置情報検出装置などの各種センサによる検出結果や、簡便にはユーザにより入力された情報などを適用することが可能である。
　ここで、この３次元の視点位置情報の例として、Display装置２の画面の中心を原点として定める立体座標系における座標情報を例に説明する。本実施形態における立体座標系は、Display装置２の画面の中心を原点とするｘｙｚ座標系である。このｘｙｚ座標系において、Display装置２の画面をｘｙ平面上に設定する。また、ｘ軸方向をDisplay装置２の画面の水平方向とし、ｙ軸方向を画面の鉛直方向とし、ｚ軸方向をｘｙ平面（画面）に垂直な方向とする。この立体座標系における視点位置情報例として、例えば、ユーザの視点が、原点から距離３００ｍｍのｚ軸上の位置にある場合、視点位置情報は、座標情報（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，３００）である。この場合、画面中心（原点）の画素に対する視線角度は９０度である。
　図１に戻り、Memory部２３は、Memory部２３１とMemory部２３２とを備え、視線角度に依存するガンマ特性情報と、視線角度に依存しないガンマ特性情報とを記憶する記憶装置である。Memory部２３１は、視線角度ごとに異なるガンマ特性情報を視線角度の値に対応付けて記憶する。Memory部２３２は、視線角度に依存しないガンマ特性情報を画素位置情報に対応付けて記憶する。ここで、視線角度に依存しないガンマ特性とは、例えば、バックライト光量の画面内不均一性や液晶厚の画面内不均一性などにより生じる視線角度以外の要因によるガンマ特性である。また、このような視線角度に依存しないガンマ特性は、このDisplay装置２ごとに固有であり、予めMemory部２３２が記憶している。
　図２は、Memory部２３１が記憶する視線角度ごとのガンマ特性情報の一例として、視線角度０度、３０度、６０度における入力階調値に対するユーザの視点方向への出力輝度値を示すガンマ特性曲線のグラフである。視線角度が大きいほど、Display装置２の画面を正面から見ていることを示し、視線角度が小さいほど画面を斜めから見ていることを示す。同図に示すガンマ特性例では、視線角度が小さいほど、入力階調値に対してユーザの視点方向に対して低い出力輝度値となる。なお、予めMemory部２３１が記憶する視線角度ごとのガンマ特性情報は、Display装置２の装置ごとに固有であり、図２はその一例を示す。
　なお、Memory部２３１、Memory部２３２が記憶するガンマ特性情報は、例えば、入力階調値と出力輝度値とを対応付けたテーブルの情報でもよいし、入力階調値Ｘと出力輝度値Ｙとの対応関係を示すガンマ値（Ｙ＝Ｘｎで表す関係式におけるｎの値）でもよい。
　MPU部２２は、上述の立体座標系における画面表示時の画素の位置とユーザの視点位置とに基づき、画素ごとに視線角度を算出する。また、MPU部２２は、算出した視線角度と、画素位置情報と、Memory部２３１が記憶する視線角度ごとのガンマ特性情報と、Memory部２３２が記憶する視線角度に依存しない画素位置ごとのガンマ特性情報と、基準となるガンマ特性情報とに基づき、補正処理に用いるガンマ特性情報を選択する。
　MPU部２２は、選択した視線角度に依存しない画素位置ごとのガンマ特性情報をGammaControl部１３のPositionComp部１３１に出力する。また、MPU部２２は、選択した視線角度ごとのガンマ特性情報をGammaControl部１３のAngleComp部１３２に出力する。
　GammaControl部１３は、PositionComp部１３１とAngleComp部１３２とを備え、入力された画素ごとの映像信号に対して画素位置ごとの視線角度に依存しない表示ムラ補正処理と、視線角度に応じた表示ムラ補正処理とを行う補正処理部である。
　PositionComp部１３１は、入力された画素ごとの映像信号の階調値に対し、対応する画素位置の視線角度に依存しないガンマ特性情報に基づくガンマ補正処理を行う画素位置に起因する表示ムラを補正する補正処理部である。PositionComp部１３１は、補正後の映像信号をAngleComp部１３２に出力する。
　AngleComp部１３２は、入力された補正後の映像信号に対し、画素ごとに、対応する画素位置の視線角度に応じたガンマ特性情報に基づくガンマ補正処理を行う視線角度に起因する表示ムラを補正する補正処理部である。AngleComp部１３２は、補正後の映像信号をVideoTx部１４に出力する。
　VideoTx部１４は、補正された映像信号をDisplay装置２に出力することにより、Display装置２に画像を表示させる映像信号送出部である。
　次に、本発明の一実施形態によるSignalBoard部１の表示ムラ補正処理動作について処理の流れを図１を参照して説明する。図１の各部を接続する接続線の矢印は、信号処理の流れを示している。また、図３は、表示ムラ補正処理において、処理対象画素の階調値に関する補正処理ごとの変遷を概念的に示す図である。
　まず、MPU部２２におけるガンマ特性情報の選択処理について説明する。MPU部２２は、予め定められる基準ガンマ特性情報（図３における第１、３象限に示すガンマ特性であり、例えば、Memory部２３１から読み出した視線角度正面（９０度）時のガンマ特性情報）を読み出す（ステップＳ１）。
　PositionRx部２１は、ユーザの視点位置情報（ｘ０、ｙ０、ｚ０）を受信し、受信した視点位置情報をMPU部２２に出力する（ステップＳ２）。
MPU部２２は、PositionRx部２１から入力される視点位置情報に基づき、ｉ番目（ただし、ｉは、１からDisplay装置２の表示画素数Ｉまでの整数）の画素に関する立体座標系におけるDisplay装置２の各画素位置（ｘｉ、ｙｉ、０）ごとの視線角度を算出する。ここで、MPU部２２は、ｉ番目の画素位置（ｘｉ、ｙｉ、０）の視線角度Φ（ｉ）を、例えば三角関数を用いた次式に基づき算出する（ステップＳ３）。
　視線角度Φ（ｉ）＝tan－１［Ｚ０÷｛（ｘｉ－ｘ０）２＋（ｙｉ－ｙ０）２｝1/２］・・・（式１）
　MPU部２２は、画素位置ｉごとに上述の視線角度Φ（ｉ）を算出すると、算出した視線角度Φ（ｉ）を検索キーとして、視線角度Φ（ｉ）のガンマ特性情報をMemory部２３１から読み出す。ここで、読み出した視線角度Φ（ｉ）のガンマ特性情報は、ｉ番目の画素位置における視線角度に応じたガンマ特性情報であり、図３における第４象限のガンマ特性に対応する。
　次に、MPU部２２は、図３における第３象限の基準ガンマ特性と第４象限の視線角度Φ（ｉ）のガンマ特性情報との２つのガンマ特性情報を合成することにより、画素位置ｉごとに図３の階調値ｖ３から出力階調値ｖ５を算出する。
　具体的には、MPU部２２は、基準ガンマ特性情報に基づき、階調値ｖ３ごとに対応する輝度値ｖ４を算出する。また、MPU部２２は、読み出した視線角度Φ（ｉ）のガンマ特性情報（図３における第３象限のガンマ特性）に基づき、算出した輝度値ｖ４に対応する階調値ｖ３ごとの出力階調値ｖ５を算出する。
　MPU部２２は、算出結果に基づき、階調値ごとの階調値ｖ３と出力階調値ｖ５とを対応付けたテーブルとして、画素位置ごとの視線角度に応じたガンマ補正ＬＵＴ（ＬｏｏｋＵｐＴａｂｌｅ）を全画素位置について作成する。
　次に、MPU部２２は、作成した全ての画素位置のガンマ補正ＬＵＴをGammaControl部１３のAngleComp部１３２に出力する。AngleComp部１３２は、入力されたガンマ補正ＬＵＴを内部に備える記憶部に一時的に記憶する（ステップＳ４）。
　次にMPU部２２は、図３における第１象限の基準ガンマ特性と第２象限の視線角度に依存しないガンマ特性情報との２つのガンマ特性情報を合成することにより、画素位置ｉごとに図３の入力階調値ｖ１から階調値ｖ３を算出する。
　具体的には、MPU部２２は、画素位置ｉごとに画素位置の識別情報（例えば、ｉ）を検索キーとして、ｉ番目の画素位置のガンマ特性情報をMemory部２３２から読み出す。ここで、読み出したガンマ特性情報は、ｉ番目の画素位置における視線角度に依存しないガンマ特性情報であり、図３における第２象限のガンマ特性に対応する。
　次に、MPU部２２は、基準ガンマ特性情報に基づき、入力階調値ｖ１ごとに対応する輝度値ｖ２を算出する。また、MPU部２２は、読み出した視線角度に依存しないガンマ特性情報（図３における第２象限のガンマ特性）に基づき、算出した輝度値ｖ２に対応する入力階調値ｖ１ごとの階調値ｖ３を算出する。
　MPU部２２は、算出結果に基づき、階調値ごとの入力階調値ｖ１と階調値ｖ３とを対応付けたテーブルとして、画素位置ごとの視線角度に依存しないガンマ補正ＬＵＴを全画素位置について作成する。
　次に、MPU部２２は、作成した全ての画素位置のガンマ補正ＬＵＴをGammaControl部１３のPositionComp部１３１に出力する。PositionComp部１３１は、入力されたガンマ補正ＬＵＴを内部に備える記憶部に一時的に記憶する（ステップＳ５）。
　次に、GammaControl部１３における映像信号の表示ムラ補正処理について図３を参照して説明する。
　VideoRx部１１は、映像信号を受信すると、受信した映像信号を１画素ずつに分割し、分割したｊ番目（ただし、ｊは１から総画素数Ｉまでの整数）の画素の映像信号の入力階調値ｖ１を画素の識別情報「ｊ」とともにPixelPositionDetect部１２とGammaControl部１３とに出力する（ステップＳ６）。PixelPositionDetect部１２は、入力されたｊ番目の映像信号の画素のDisplay装置２の画面上の位置情報（ｘｊ、ｙｊ、０）を算出し、算出した位置情報をPositionComp部１３１とAngleComp部１３２とに出力する（ステップＳ７）。
　PositionComp部１３１は、入力されたｊ番目の画素の識別情報ｊと入力階調値ｖ１とを検索キーとして、入力階調値ｖ１に対応する階調値ｖ３を内部の記憶部に記憶した視線角度に依存しないガンマ補正ＬＵＴから読み出す（図３における第１象限から第２象限への変換）。次にPositionComp部１３１は、読み出した階調値ｖ３をAngleComp部１３２に出力する（ステップＳ８）。
　AngleComp部１３２は、入力されたｊ番目の画素の識別情報ｊと階調値ｖ３とを検索キーとして、対応する出力階調値ｖ５を内部の記憶部に記憶した画素位置ごとの視線角度に応じたガンマ補正ＬＵＴから読み出す（図３における第３象限から第４象限への変換）。次に、AngleComp部１３２は、読み出した出力階調値ｖ５をVideoTx部１４に出力する（ステップＳ９）。VideoTx部１４は、入力されたｊ番目の画素の出力階調値ｖ５をDisplay装置２に出力し、Display装置２が画面に出力階調値ｖ５に対応する輝度で表示する（ステップＳ１０）。
　なお、図３の第１象限に示す階調値の変換処理は、入力階調値ｖ１に対応した基準ガンマ特性に基づく出力輝度目標値である輝度値ｖ２を算出する処理である。また、同図の第２象限に示す変換処理は、視線角度に依存しない表示ムラを補正し、輝度値ｖ２を出力するための階調値ｖ３を算出する処理である。同図の第３象限に示す変換処理は、階調値ｖ３に対応した基準ガンマ特性に基づくユーザの視点位置に対する出力輝度目標値である輝度値ｖ４を算出する処理である。
　また、上述した実施形態において、画素位置の計算、ユーザ視点の位置検出、視線角度の算出として、いずれの画素位置算出方法、ユーザ視点の検出方法、検出装置、視線角度の算出方法を適用することも可能である。
　なお、上述したステップＳ１～Ｓ１０の処理動作は一例であり、一部の処理の順番を入れ替えてもよい。例えば、PositionComp部１３１の補正処理と、AngleComp部１３２の補正処理との順序を入れ替えることも可能である。
　また、SignalBoard部１において、Memory部２３１とMemory部２３２とを別々に備えることとして説明したが、簡便にはMemory部２３２内のガンマ特性をユーザの位置（視点位置）ごとに切り替えることでも同じ効果が実現できる。具体的には、Memory部２３が、予め視点位置情報と画素位置情報との組合せごとにガンマ特性情報をテーブルとして記憶し、AngleComp部１３２が、PositionRx部２１により受信される視点位置情報に対応するガンマ特性情報をMemory部２３から読み出し、補正値として出力する。この場合、MemoryTable部２３が記憶する視点位置情報と画素位置情報との組合せごとのガンマ特性情報は、視線角度に応じたガンマ特性と、視線角度に依存しないガンマ特性と視線角度に応じたガンマ特性との双方を合成した合成ガンマ特性とのいずれを適用することも可能である。なお、合成ガンマ特性とは、上述した図３の入力階調値ｖ１と出力階調値ｖ５との対応関係を示す。このように、合成ガンマ特性をMemoryTable部２３が記憶する場合、Memory部２３１とGammaControl部１３１とを削除することができる。
　また、SignalBoard部１において、MPU部２２がユーザの視点位置情報に応じて、ユーザの視点位置情報の入力ごとに視線角度Φ（ｉ）を算出することとして説明したが、これに限られず、例えば、予めユーザの視点位置情報ごとの視線角度Φ（ｉ）をテーブルとしてMemory部２３が記憶していることでも良い。
　また、ステップＳ５において、MPU部２２が、視線角度に依存しないガンマ補正ＬＵＴを作成することとして説明したが、これに限られず、予めPositionComp部１３１が視線角度に依存しないガンマ補正ＬＵＴを内部の記憶領域に記憶していることでも良い。これにより、MPU部２２が視線角度に依存しないガンマ補正ＬＵＴを算出する処理を省略することができる。
　図４は、ユーザの視点位置における図８に示す点Ａと点Ｂとの補正前のガンマ特性を示すグラフである。同図のグラフは、横軸が入力階調値を示し、縦軸が出力輝度値を示しており、Ａ点とＢ点とで異なるガンマ特性である。
　図５は、SignalBoard部１によって補正処理を行った場合のガンマ特性を示すグラフである。図５に示すように、図４の補正前のグラフと異なり、補正後のＡ点とＢ点とのガンマ特性を示すグラフは、ほぼ一致している。すなわち、SignalBoard部１は、異なる視線角度の画素位置における入力された階調値に対するユーザの視点への輝度値の特性（ガンマ特性）を一致させることができ、視線角度に起因する表示ムラの補正処理を行うことが可能である。
　ディスプレイ（表示装置）の色再現に関しての色あい変化要因は一つではないが、ガンマ特性の角度依存性に起因する割合が大きい。上述したように、本発明の実施形態によるSignalBoard部１は、異なる視線角度に対するガンマ特性情報を複数記憶して、視線角度ごとに補正処理に用いるガンマ特性情報を選択する（切り替える）。すなわち、ユーザと画面の位置関係が変化したり、画面内の異なる表示点を見た際にも、ユーザから見た画面内の各画素点を均一なガンマ特性に保つことができる。すなわち、利用者が一人である場合は、任意の位置から見た画面の色再現性を均一に保つことができる。
　また、上述した特許文献１は、画面内の基準画素からの距離に応じて黒レベルを上昇させることで補正を行うため、黒画素の輝度が上昇する黒浮きが避けられず、特定表示色で画面内に色表示ムラの発生などの問題がある。
　さらに、他の表示ムラの原因として、バックライト光量の画面内不均一性や液晶厚の画面内不均一性などがあるため、ディスプレイの各点をそれぞれ正面から見た場合でも、画面内で均一な色再現を得ることは困難である。
　このように、ＴＮ（Twisted Nematic）、ＶＡ（Vertical Alignment）液晶方式などのディスプレイ装置において、視線角度による色あいの変化、表示ムラが問題となる。そこで、表示装置に対して高い表示精度が求められる医療・グラフィック分野において、視点による色変化の少ないＩＰＳ（In-Plane Switching）方式の液晶ディスプレイが用いられている。しかしながら、このようなＩＰＳ液晶ディスプレイは、個体にもよるが、黒画面で光漏れが発生しやすいことによるコントラスト比の低下や、光透過率が低いことにより、表示が暗くなりがちになる点、他液晶方式より高価である点が問題となる。
　上記問題に対し、上述の実施形態によれば、黒（０階調）レベルを変化させず表示ムラ補正が可能である。このため、黒浮きの発生を抑え、かつ淡色から濃色に渡る全色範囲において色表示ムラを抑圧できる。
　また、SignalBoard部１ａは、バックライトの配光分布など視線角度に依存しない表示ムラもMemory部２３２が記憶するガンマ特性情報を用いて補正することができる。
　上述した実施形態によれば、高精度にDisplay装置２の画面内のガンマ特性を均一化することができるため、特に高い表示精度が求められる医療分野やグラフィック分野、大画面の表示装置、視野角が大きくなる表示装置に対してより大きな表示ムラ補正効果が期待できる。
　なお、上述のSignalBoard部１は、内部にコンピュータシステムを有している。そして、SignalBoard部１のVideoRx部１１、PixelPositionDetect部１２、GammaControl部１３、VideoTx部１４、PositionRx部２１、MPU部２２、Memory部２３の動作の過程は、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システム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。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＣＰＵ及び各種メモリやＯＳ、周辺機器等のハードウェアを含むものである。
　また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
　さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
　また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
　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良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組合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）であっても良い。

Claims (6)

  1. 　映像信号に基づき画像を表示する表示部と、前記表示部に表示する画像を補正する補正処理を映像信号に行う補正処理回路とを備える表示装置であって、
    　前記補正処理回路は、
    　表示装置に対するユーザの視点の相対的な位置である視点位置と前記表示装置の画面上の画素位置とを結ぶ直線と、前記表示装置の画面とがなす視線角度に対応するガンマ特性情報に基づき、処理対象画素の入力階調値に関して、前記視点位置に所定の基準ガンマ特性情報に応じた輝度値を出力させる補正値を算出する補正処理部と、
    　前記補正処理部が算出する値に基づいた画像情報を前記表示装置に表示させる映像信号出力部と
    　を備える表示装置。
  2. 　前記補正処理回路は、
    　前記視点位置を示す視点位置情報を受信する位置情報受信部と、
    　前記視線角度を画素ごとに算出する視線角度算出部と、
    　入力階調値と出力輝度値との対応関係を示すガンマ特性情報として、前記視線角度に応じて異なるガンマ特性情報を前記視線角度ごとに対応付けて記憶する記憶部とをさらに備え、
    　前記補正処理回路の前記補正処理部が、前記記憶部が記憶するガンマ特性情報のうち、前記視線角度算出部が算出する前記視線角度に対応するガンマ特性情報に基づき前記補正値を算出する
    　請求項１に記載の表示装置。
  3. 　前記補正処理回路は、
    　画素位置ごとのガンマ特性情報を記憶する第２記憶部と、
    　前記第２記憶部が記憶する前記画素位置ごとのガンマ特性情報のうち、処理対象の画素位置のガンマ特性情報に基づき、処理対象画素の入力階調値に関して、所定の基準ガンマ特性情報に応じた輝度値を出力させる補正値を算出する第２補正処理部と
    　をさらに備える請求項２に記載の表示装置。
  4. 　前記補正処理回路は、
    　前記視点位置を示す視点位置情報を受信する位置情報受信部と、
    　前記視点位置情報と前記表示装置の画面上の前記画素位置を示す画素位置情報との組合せごとにガンマ特性情報を記憶する記憶部とをさらに備え、
    　前記補正処理回路の前記補正処理部が、前記記憶部が記憶するガンマ特性情報のうち、前記位置情報受信部が受信する前記視点位置情報に対応するガンマ特性情報に基づき前記補正値を算出する
    　請求項１に記載の表示装置。
  5. 　映像信号に基づき画像を表示する表示装置と、前記表示装置に表示する画像を補正する補正処理を映像信号に行う補正処理回路とを備える画像補正システムであって、
    　前記補正処理回路は、
    　表示装置に対するユーザの視点の相対的な位置である視点位置と前記表示装置の画面上の画素位置とを結ぶ直線と、前記表示装置の画面とがなす視線角度に対応するガンマ特性情報に基づき、処理対象画素の入力階調値に関して、前記視点位置に所定の基準ガンマ特性情報に応じた輝度値を出力させる補正値を算出する補正処理部と、
    　前記補正処理部が算出する値に基づいた画像情報を前記表示装置に表示させる映像信号出力部と
    　を備える画像補正システム。
  6. 　映像信号に基づき画像を表示する表示装置と、前記表示装置に表示する画像を補正する補正処理を映像信号に行う補正処理回路とを備える画像補正システムにおける画像補正方法であって、
    　前記補正処理回路が、
    　表示装置に対するユーザの視点の相対的な位置である視点位置と前記表示装置の画面上の画素位置とを結ぶ直線と、前記表示装置の画面とがなす視線角度に対応するガンマ特性情報に基づき、処理対象画素の入力階調値に関して、前記視点位置に所定の基準ガンマ特性情報に応じた輝度値を出力させる補正値を算出する補正処理ステップと、
    　前記補正処理部が算出する値に基づいた画像情報を前記表示装置に表示させる映像信号出力ステップと
    　を有する画像補正方法。
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