JP3632505B2

JP3632505B2 - 画像表示装置

Info

Publication number: JP3632505B2
Application number: JP17225499A
Authority: JP
Inventors: 文夫小山
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-06-18
Filing date: 1999-06-18
Publication date: 2005-03-23
Anticipated expiration: 2019-06-18
Also published as: EP2276018A1; CN1512249A; DE60045203D1; JP2001008219A; TW484329B; CN1231805C; EP1061500A2; KR100481615B1; US7050074B1; EP1061500A3; CN1130584C; CN1281153A; EP1061500B1; KR20010007266A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カラー画像を表示する画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー画像を表示するための画像表示装置として、直視型の表示装置や投写型表示装置等が種々開発されている。直視型の表示装置は、液晶パネルやプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、ＣＲＴ等の表示デバイス上に形成される画像を目視するタイプの表示装置である。また、投写型表示装置は、投写レンズや、種々の光学系を備えて、液晶パネルやディジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ、ＴＩ社の商標）、ＣＲＴ等の表示デバイス上に形成される画像を投写し、投写された画像を目視するタイプの表示装置である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
カラー画像を表示するための画像表示装置において表示される画像は、色むらのない均一な画像であることが好ましい。しかしながら、実際には、以下に示すように表示された画像に色むらが発生する場合がある。
【０００４】
表示デバイスとして液晶パネルを用いた場合、液晶パネルは各画素に与えられる画像データに応じて各画素に照射される照明光の透過率や反射率を変化させることにより、画像を形成するための光を射出し、射出された画像を形成するための光によって画像を形成するタイプのデバイスである。均一で色ムラのない画像を表示するためには、各画素における液晶の透過特性や反射特性が一様であることが好ましい。しかしながら、実際には、各画素における液晶の透過特性や反射特性にばらつきがあるため、表示画像に色むらが発生する場合がある。また、他の表示デバイスを用いた場合にも、表示デバイスの種々の特性ばらつきにより色むらが発生する場合がある。
【０００５】
また、液晶パネルやディジタル・マイクロミラー・デバイス等の表示デバイスは照明光を射出する照明光学系を別途必要とする。この照明光学系から射出される照明光の輝度分布や色分布に応じて表示画像に色むらが発生する場合がある。
【０００６】
さらに、投写型表示装置の場合には、これに備えられる種々の光学系の特性に起因して表示画像に色むらが発生する場合もある。
【０００７】
この発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、表示画像の色むらの発生を抑制する技術を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の画像表示装置は、
複数の色データを含む画像データを出力する画像処理部と、
前記画像処理部から出力された画像データのレベルを補正するゲイン補正部と、
複数の画素を有し、前記ゲイン補正部で補正された画像データに応じて画像を形成するための光を前記各画素ごとに射出する画像表示部と、を備え、
前記ゲイン補正部は、前記画像処理部から所定の色の一様な画像を表す画像データが出力されたときに、前記画像表示部の前記各画素から射出される光の輝度を全画素にわたって一致させることなく、前記各画素から射出される光の色度の画素同士の差が小さくなるように、前記各画素に与えられる複数の色データのうち少なくとも１つの色データのレベルを前記各画素の位置に応じてそれぞれ補正することを特徴とする。
【０００９】
本発明の画像表示装置によれば、画像処理部から所定の色の一様な画像を表す画像データが出力されたときに、各画素から射出される光の色度の画素同士の差が小さくなるように、画像表示部の画素位置に応じて各画素に与えられる画像データのレベルが補正されるので、表示画像の色むらの発生を抑制することができる。
【００１０】
上記画像表示装置において、
前記ゲイン補正部は、前記各画素ごとに与えられる複数の色データのうち、所定の色データと、前記所定の色データを除く他の色データとのレベルの差が小さくなるように、前記他の色データのレベルを補正すればよい。
【００１１】
このようにすれば、前記画像表示部の前記各画素から射出される光の輝度を全画素にわたって一致させることなく、前記各画素から射出される光の色度の画素同士の差が小さくなるようにすることができる。
【００１２】
ここで、前記所定の色データは、前記複数の色データのうち前記画像を形成するための光の輝度に最も寄与の大きな色データであることが好ましい。
【００１３】
このようにすれば、色むらを抑制するとともに、各画素から射出される画像を形成するための光の輝度のばらつきをある程度抑制することが可能である。
【００１４】
前記複数の色データは、赤色と緑色と青色の３つの色データであり、
前記所定の色データは、緑色の色データであることが好ましい。
【００１５】
赤色と緑色と青色の３つの色のうち、緑色が光の輝度に最も寄与が大きい。従って、上記のようにすれば、色むらを抑制するとともに、各画素から射出される画像を形成するための光の輝度のばらつきをある程度抑制することが可能である。
【００１６】
上記画像表示装置において、
前記複数の画素は、それぞれ多角形形状を有する複数の小ブロックに区分されており、
各小ブロックの頂点に相当する頂点画素の補正量は、あらかじめ求められており、
前記各小ブロック内の前記頂点画素以外の画素の補正量は、各小ブロックごとに前記頂点画素の補正量から補間されることが好ましい。
【００１７】
上記構成によれば、あらかじめ求められた頂点画素の補正量から各小ブロック内の画素の補正量を補間することができるので、補正量をあらかじめ求めておく画素を少なくすることができる。これにより、補正量をあらかじめ求めておく作業の簡略化や、求められた補正量に応じたデータを格納するための装置の簡略化を図ることができる。
【００１８】
なお、前記複数の小ブロックは、前記複数の画素の中心の画素を通り水平方向に平行な線と垂直方向に平行な線とを対角線とする菱形を考えたとき、前記菱形の辺に平行な線と、前記水平方向に平行な線と、前記垂直方向に平行な線とで区分されていることが好ましい。
【００１９】
一般に、色むらの分布は、画像の中心から周辺に向かって発生する場合が多い。上記のようにすれば、このような色むらの分布を効率良く抑制することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
Ａ．第１実施例：
図１は、この発明の第１実施例としての画像表示装置１０００の概略構成を示すブロック図である。画像表示装置１０００は、スキャンコンバータ（以下、単に「ＳＣ」と呼ぶ）１１０と、ゲイン補正部１２０と、コントローラ１３０と、液晶パネル駆動部１５０と、液晶パネル１６０と、照明光学系１７０と、投写光学系１８０とを備えている。この画像表示装置１０００は、液晶パネル１６０から各画素毎に射出された赤色，緑色，青色の３つの色光を投写光学系１８０を介して投写面ＳＲ上に投写することにより画像を表示する投写型表示装置である。なお、液晶パネル１６０と、照明光学系１７０と、投写光学系１８０の構成については、本出願人によって開示された特開平１０−１７１０４５号公報に詳述されているので、ここでは説明を省略する。
【００２１】
コントローラ１３０は、バス１４０を介してＳＣ１１０と、ゲイン補正部１２０とに接続されている。コントローラ１３０は、各部の処理条件を設定し、また、各部の処理を直接制御する。
【００２２】
ＳＣ１１０は、液晶パネル１６０に画像を形成するために利用されるタイミング信号ＴＣＴＬを出力する。このタイミング信号ＴＣＴＬには、通常、垂直同期信号ＶＤや水平同期信号ＨＤやクロック信号ＤＣＬＫが含まれている。また、入力画像信号ＶＳを液晶パネル１６０に入力可能な画像信号ＤＳとして出力する。この画像信号ＤＳとして出力される画像データとしては、１画素あたり２４ビットの画像データが各画素ごとに連続して出力される。なお、１画素の画像データは、赤、緑、青の各色毎に８ビットの色データで構成されている。以下では、画像信号ＤＳに含まれる画像データを、説明の便宜上「画像データＤＳ」と呼ぶ場合もある。
【００２３】
ＳＣ１１０から出力された画像データＤＳは、ゲイン補正部１２０において、後述するように、表示される画素位置に応じてそれぞれゲイン補正される。ゲイン補正後の画像データＤＣＳは、液晶パネル駆動部１５０に供給される。液晶パネル駆動部１５０は、この画像データＤＣＳをタイミング信号ＴＣＴＬに同期して液晶パネル１６０に供給する。液晶パネル１６０は、照明光学系１７０からの照明光を、供給された画像データＤＣＳに応じて変調する。液晶パネル１６０で変調された光は、投写光学系１８０によって投写面ＳＲに向かって射出され、画像が表示される。
【００２４】
上記説明からわかるように、液晶パネル１６０が本発明の画像表示部に相当し、スキャンコンバータ１１０が本発明の画像処理部に相当し、ゲイン補正部１２０が本発明のゲイン補正部に相当する。
【００２５】
図２は、ゲイン補正部１２０の概略構成を示すブロック図である。ゲイン補正部１２０は、補正タイミング制御部２１０と、定数テーブル２２０と、定数セレクタ２３０と、赤色乗算器２４０と、青色乗算器２５０と、を備えている。定数テーブル２２０には、各画素ごとの赤色および青色の補正ゲインｇｒ（ｘ，ｙ），ｇｂ（ｘ，ｙ）が格納されている。（ｘ、ｙ）は、後述する図３に示すように、画面上にマトリクス状に配列されている複数の画素のうち、水平方向左端および垂直方向上端の画素を原点（０，０）とした場合の画素の位置を示している。ｘが水平方向の位置を示し、ｙが垂直方向の位置を示している。
【００２６】
補正タイミング制御部２１０は、入力されるタイミング信号ＴＣＴＬに基づいて、ＳＣ１１０から入力される画像データＤＳの与えられる画素の位置（ｘ，ｙ）を求める。定数セレクタ２３０は、求められた画素の位置（ｘ、ｙ）に応じた補正ゲインｇｒ（ｘ，ｙ），ｇｂ（ｘ，ｙ）を定数テーブル２２０から選択し、赤色の補正ゲインｇｒ（ｘ，ｙ）を赤色乗算器２４０に供給し、青色の補正ゲインｇｂ（ｘ，ｙ）を青色乗算器２５０に供給する。
【００２７】
赤色乗算器２４０は、入力されている赤色の画像データＤＳ（Ｒ）をｇｒ（ｘ，ｙ）倍した赤色の画像データＤＣＳ（Ｒ）を出力する。青色乗算器２５０は、入力されている青色の画像データＤＳ（Ｂ）をｇｂ（ｘ，ｙ）倍した青色の画像データＤＣＳ（Ｂ）を出力する。緑色の画像データＤＳ（Ｇ）は、そのまま画像データＤＣＳ（Ｇ）として出力される。
【００２８】
この画像表示装置１０００においては、ゲイン補正部１２０によって補正された画像データＤＣＳによって表される画像を液晶パネル１６０に形成することにより、以下に示すように表示画像に発生する色むらを抑制することができる。
【００２９】
図３は、色むらを補正する方法について示す説明図である。以下では、説明を容易にするため、各色の画像データのレベルを０〜１００とする。赤色の輝度レベルを０Ｋｒ〜１００Ｋｒとし、緑色の輝度レベルを０Ｋｇ〜１００Ｋｇとし、青色の輝度レベルを０Ｋｂ〜１００Ｋｂとする。ここで、係数Ｋｒ，ｋｇ，Ｋｂは、各画素から射出される光の輝度に対する各色の光の寄与率を示しており、Ｋｒ≒０．２９９で、Ｋｇ≒０．５８７で、Ｋｂ≒０．１１４である。例えば、灰色の画像の画像データのレベルを、赤色，緑色，青色のそれぞれ５０とし、このとき、表示されるべき画像の赤色，緑色，青色の光の輝度レベルを５０Ｋｒ，５０Ｋｇ，５０Ｋｂとする。
【００３０】
図３（Ａ）は、赤色，緑色，青色の各色ともレベルが５０の灰色の画像データが与えられたとき、画素Ｐ１においては、赤色、緑色、青色の各色の輝度レベルは、表示されるべき本来の各色の輝度レベル５０Ｋｒ，５０Ｋｇ，５０Ｋｂであるのに対し、画素Ｐ２においては、赤色の輝度レベルが４０Ｋｒで、緑色の輝度レベルが４５Ｋｇで、青色の輝度レベルが５５Ｋｂとなり、色むらが発生している場合を示している。
【００３１】
このとき、画素Ｐ２には、赤色、緑色、青色の輝度レベルをそれぞれ（４０／５０）倍、（４５／５０）倍、（５５／５０）倍するフィルタが設けられているのと等価的に等しい。したがって、このように発生した色むらを抑制する方法として、図３（Ｂ）に示す方法１が考えられる。この方法１は、等価的なフィルタにおいて発生する輝度レベル変化を打ち消すように、あらかじめ画像データのレベルを補正する方法である。すなわち、赤色、緑色、青色の各色の画像データに、等価的なフィルタにおける各色のゲイン（４０／５０）、（４５／５０）、（５５／５０）の逆数値（５０／４０）、（５０／４５）、（５０／５５）を乗じることにより、係数を無視した輝度レベル（以下、単に「輝度レベル」と呼ぶ）が各色とも５０となるように補正する方法である。この方法１によれば、各色の輝度レベルを本来の値に等しくすることができるので、色むらを抑制することができる。但し、この方法１においては、すべての色の画像データのレベルを補正する必要があり、補正が煩雑である。
【００３２】
一方、本実施例は、方法２によって色むらを抑制している。方法２は、緑色の輝度レベルを基準とし、赤色および青色の輝度レベルが緑色の輝度レベルに等しくなるように補正する方法である。すなわち、赤色の画像データに、赤色の輝度レベルに対する緑色の輝度レベルの比（４５／４０）を乗じ、青色の画像データに、青色の輝度レベルに対する緑色の輝度レベルの比（４５／５５）を乗じることにより、各色の輝度レベルを緑色の輝度レベルの値４５に等しくする方法である。
【００３３】
色の変化は色度の変化に相当するので、色度が同じであれば色は同じである。従って、色むらを抑制するためには、色むらの発生している画素の色度を本来の色度に等しくなるように調整すればよい。色度だけに着目すれば、光の輝度が異なっていても同じ色度を有する光が存在する。例えば、各色の輝度レベルが５０である場合の色度と各色の輝度レベルが４５である場合の色度とは、光の輝度レベルは異なるが色度としては原理的に同じであり、表示される色は同じである。すなわち、方法２においては、一様な色の画像を表示したときに、輝度レベルの変化に関わらず、各画素の色度が等しくなるように各画素の画像データを補正して、色むらを抑制する方法である。この方法２によれば、輝度のばらつき（輝度むら）が発生する場合もあるが、方法１と同じように色むらを抑制することができる。また、方法１は、３つの色データを補正することにより色むらの抑制を行わなければならないが、方法２は、２つの色データを補正すればよく、方法１に比べて補正が容易であるという利点がある。また、方法２を適用したゲイン補正部は、方法１を適用したゲイン補正部に比べてその構成を簡略化できるという利点がある。
【００３４】
なお、方法２による場合、上述したように、輝度むらが発生する場合がある。しかしながら、以下の理由から実用上問題がない。
【００３５】
人間の視覚は、光の輝度むらのほうが色むらに比べて鈍感である。また、比較的近くで発生する光の輝度レベルの変化にはある程度敏感であるが、比較的離れた位置で発生する光の輝度レベルの変化には鈍感である。通常、色むらは、ある程度緩やかな変化で分布する場合が多く、方法２によって色むらを抑制することにより発生した輝度の変化による輝度むらもある程度緩やかな分布を有すので、輝度むらが顕著に認識されることは少ない。また、上述したように、各画素から射出される光の輝度に対する各色の光の寄与率は、赤色の光がＫｒ≒０．２９９で、緑色の光がＫｇ≒０．５８７で、青色の光がＫｂ≒０．１１４であるため、緑色の光の寄与が最も大きい。上記方法２においては、光の輝度に最も寄与の大きい緑色を基準としているため、輝度変化の影響を極力抑制することができる。以上のことから、方法２による場合に発生する輝度むらは、実用上ほとんど問題がないと言える。
【００３６】
なお、上記方法２では、緑色の光の輝度レベルに赤色および青色の光の輝度レベルを合わせるように調整する場合を例に説明している。しかしながら、赤色や青色の光を基準としてもよい。但し、上述したしように、赤色、緑色、青色の３つの色光のうち、最も光の輝度に影響を与えるのは緑色の光であるので、この緑色光を基準とするほうが好ましい。なお、赤色，緑色，青色の３原色の組み合わせではない他の複数の色光によりカラー画像を形成する場合にも、同様に、１つの色光を基準とすればよく、特に、それらの光の中で最も光の輝度に影響を与える色光を基準とするようにすればよい。
【００３７】
定数テーブル２２０に格納されている補正ゲインｇｒ（ｘ，ｙ），ｇｂ（ｘ，ｙ）は、方法２における各画素の赤色の輝度レベルに対する緑色の輝度レベルの比および青色の輝度レベルに対する緑色の輝度レベルの比に相当する。これらの補正ゲインは、実際には以下のように決定することができる。
【００３８】
ｉ）灰色の一様な画像を表す画像データをＳＣ１１０から出力する。
ｉｉ）各画素の色度を測定しながら、乗算器２４０，２５０（図２）に与える補正ゲインｇｒ，ｇｂを変化させて各画素の色度が表示されるべき本来の灰色の色度に等しくなるように調整する。
ｉｉｉ）各画素の色度が本来の灰色の色度に等しくなるように調整されたときの補正ゲインｇｒ，ｇｂを、その画素の位置（ｘ，ｙ）における補正ゲインｇｒ（ｘ，ｙ），ｇｂ（ｘ，ｙ）として定数テーブル２２０に格納する。
【００３９】
なお、各画素の補正ゲインを求める手順は、上記ｉ）〜ｉｉｉ）の手順に限定されるものではない。上記ｉ）において、灰色の一様な画像ではなく、他の色の画像を表示するようにしてもよい。但し、赤色，緑色，青色の３つの色光が含まれている色の画像であることが好ましい。また、上記ｉｉ）においては、各画素ごとに色度を測定するとしているがこれに限定されるものではない。画素単位でその色度を測定することは難しいため、例えば、測定すべき画素を含む複数の画素の画素領域における色度を測定し、測定された色度は画素領域内の所定の画素の色度とするようにしてもよい。すなわち、一様な色の画像を表示したときに、各画素の色度と、表示したい色の色度との差が小さくなるような各画素の補正ゲインを求めることができれば、どのような手順でもよい。
【００４０】
以上説明したように、本実施例における画像表示装置１０００は、一様な色の画像を表示したときに、ゲイン補正部１２０において液晶パネル１６０に供給される画像データを、各画素から射出される光の色度が等しくなるように補正することができるので、色むらの発生を抑制することができる。
【００４１】
Ｂ．第２実施例：
図４は、この発明の第２実施例としてのゲイン補正部１２０Ａの概略構成を示すブロック図である。このゲイン補正部１２０Ａを第１実施例のゲイン補正部１２０に置き換えることにより、第１実施例と同様に画像表示装置を構成することができる。
【００４２】
ゲイン補正部１２０Ａは、補正タイミング制御部２１０と、定数テーブル２２０Ａと、定数セレクタ２３０と、赤色乗算器２４０と、青色乗算器２５０と、プレーン検出部２６０と、ゲイン計算部２７０と、を備えている。
【００４３】
プレーン検出部２６０は、補正タイミング制御部２１０で求められた画素位置（ｘ，ｙ）の含まれる小ブロック（以下、「プレーン」と呼ぶ）を検出する。図５は、プレーンについて示す説明図である。マトリクス状に配列されている複数の画素のうち、四隅の画素をＰＡ，ＰＣ，ＰＧ，ＰＩとし、中心の画素をＰＥとし、中心の画素ＰＥと同じ水平方向のライン上にある左右両隅の画素をＰＤ，ＰＦとし、中心の画素ＰＥと同じ垂直方向のライン上にある上下両隅の画素をＰＢ，ＰＨとする。複数の画素は、画素ＰＢ，ＰＥ，ＰＨを通る垂直ラインと、画素ＰＤ，ＰＥ，ＰＦを通る水平ラインと、画素ＰＢ，ＰＤ，ＰＨ，ＰＦを頂点とする菱形の辺とで、８つの直角三角形の領域（プレーン）に区分されている。三角形ＰＡＰＢＰＤ，ＰＢＰＥＰＤ，ＰＢＰＦＰＥ，ＰＢＰＣＰＦ，ＰＤＰＨＰＧ，ＰＤＰＥＰＨ，ＰＥＰＦＰＨ，ＰＦＰＩＰＨの領域を、それぞれ第１，第２，第３，第４，第５，第６，第７，第８プレーンとする。各画素の位置（ｘ，ｙ）は、画素ＰＡの画素位置を原点（０，０）とし、水平方向の位置をｘ，垂直方向の位置をｙとして求められる。図５では、各画素ＰＢ，ＰＣ，ＰＤ，ＰＥ，ＰＦ，ＰＧ，ＰＨ，ＰＩの位置は、それぞれ（ＸＢ，０），（ＸＣ，０），（０，ＹＤ），（ＸＢ，ＹＤ），（ＸＣ、ＹＤ），（０，ＹＧ），（ＸＢ，ＹＧ），（ＸＣ，ＹＧ）と設定されている。
【００４４】
プレーン検出部２６０は、補正タイミング制御部２１０から出力された画素の位置（ｘ，ｙ）の存在するプレーンを、以下のように判定する。図５からわかるように、ｘ≧ＸＢならば、その画素は右半分のプレーンに属し、ｘ＜ＸＢならば左半分のプレーンに属する。また、ｙ≧ＹＤならば、その画素は下半分のプレーンに属し、ｙ＜ＹＤならば上半分のプレーンに属する。このことから、プレーン検出部２６０は、補正タイミング制御部２１０から出力された画素の位置（ｘ，ｙ）の存在するプレーンを、ｘ＜ＸＢでｙ＜ＹＤならば第１，第２プレーンと判定し、ｘ≧ＸＢでｙ＜ＹＤならば第３，第４プレーンと判定する。また、ｘ＜ＸＢでｙ≧ＹＤならば第５，第６プレーンと判定し、ｘ≧ＸＢでｙ≧ＹＤならば第７，第８プレーンと判定する。
【００４５】
補正タイミング制御部２１０から出力された画素の位置（ｘ，ｙ）の存在するプレーンが第１プレーンか第２プレーンかの判定は、以下のように行われる。図６は、補正タイミング制御部２１０から出力された画素の位置（ｘ，ｙ）の存在するプレーンが第１プレーンか第２プレーンか判定する条件について示す説明図である。図６（Ａ）に示すように、第１プレーンと第２プレーンの境界線Ｌ１は、２つの画素ＰＡ，ＰＢ間の画素数をＸ０１（＝ＸＢ−０）とし、２つの画素ＰＡ，ＰＤ間のライン数をＹ０１（＝ＹＤ−０）とすると、下式（１）で表される。
【００４６】
ｙ−（−（Ｙ０１／Ｘ０１）・ｘ＋Ｙ０１）＝０…（１）
【００４７】
従って、第１プレーンか第２プレーンかの判定は、この（１）式を利用して、下式（２ａ），（２ｂ）のように決定される。
【００４８】
第１プレーン：ｙ−（−（Ｙ０１／Ｘ０１）・ｘ＋Ｙ０１）＜０…（２ａ）
第２プレーン：ｙ−（−（Ｙ０１／Ｘ０１）・ｘ＋Ｙ０１）≧０…（２ｂ）
【００４９】
プレーン検出部２６０は、第１プレーンと判定した場合には、プレーンデータＰＬＳとして３ビットの２進データＰＬＳ＝０００（１０進数：０）を出力する。第２プレーンと判定した場合には、プレーンデータＰＬＳ＝００１（１０進数：１）を出力する。
【００５０】
第３プレーンか第４プレーンかの判定は、以下のように判定される。図６（Ｂ）に示すように、画素ＰＢを原点（０，０）とする。第３プレーンと第４プレーンの境界線Ｌ２は、２つの画素ＰＢ，ＰＣ間の画素数をＸ０２（＝ＹＤ−０）とし、２つの画素ＰＢ，ＰＥ間のライン数をＹ０２（＝ＸＣ−ＸＢ−０）とすると、下式（３）で表される。
【００５１】
ｙ−（Ｙ０２／Ｘ０２）・ｘ＝０…（３）
【００５２】
従って、第３プレーンか第４プレーンの判定は、この（３）式を利用して、下式（４ａ），（４ｂ）のように決定される。
【００５３】
第３プレーン：ｙ−（Ｙ０２／Ｘ０２）・ｘ≧０…（４ａ）
第４プレーン：ｙ−（Ｙ０２／Ｘ０２）・ｘ＜０…（４ｂ）
【００５４】
プレーン検出部２６０は、第３プレーンと判定した場合には、プレーンデータＰＬＳ＝０１０（１０進数：２）を出力する。第４プレーンと判定した場合には、ＰＬＳ＝０１１（１０進数：３）を出力する。
【００５５】
第５プレーンか第６プレーンかの判定は、上記第３プレーンか第４プレーンかの判定と同様に判定することができる。すなわち、画素ＰＤを原点（０，０）とし、２つの画素ＰＤ，ＰＥ間の画素数をＸ０３（＝ＸＢ−０）とし、２つの画素ＰＤ，ＰＧ間のライン数をＹ０３（＝ＹＧ−ＹＤ−０）とすると、下式（５ａ），（５ｂ）のように決定される。
【００５６】
第５プレーン：ｙ−（Ｙ０３／Ｘ０３）・ｘ≧０…（５ａ）
第６プレーン：ｙ−（Ｙ０３／Ｘ０３）・ｘ＜０…（５ｂ）
【００５７】
プレーン検出部２６０は、第５プレーンと判定した場合には、プレーンデータＰＬＳ＝１００（１０進数：４）を出力する。第６プレーンと判定した場合には、ＰＬＳ＝１０１（１０進数：５）を出力する。
【００５８】
第７プレーンか第８プレーンかの判定は、上記第１プレーンか第２プレーンかの判定と同様に判定することができる。すなわち、画素ＰＥを原点（０，０）とし、２つの画素ＰＥ，ＰＦ間の画素数をＸ０４（＝ＸＣ−ＸＢ−０）とし、２つの画素ＰＥ，ＰＨ間のライン数をＹ０４（ＹＧ−ＹＤ−０）とすると、下式（６ａ），（６ｂ）のように決定される。
【００５９】
第７プレーン：ｙ−（−（Ｙ０４／Ｘ０４）・ｘ＋Ｙ０４）＜０…（６ａ）
第８プレーン：ｙ−（−（Ｙ０４／Ｘ０４）・ｘ＋Ｙ０４）≧０…（６ｂ）
【００６０】
プレーン検出部２６０は、第７プレーンと判定した場合には、プレーンデータＰＬＳ＝１１０（１０進数：６）を出力する。第８プレーンと判定した場合には、ＰＬＳ＝１１１（１０進数：７）を出力する。
【００６１】
以上のようにしてプレーン検出部２６０は、補正しようとする画素を含むプレーンを検出することができる。
【００６２】
図４の定数テーブル２２０Ａには、ゲイン計算部２７０のゲイン計算において用いられる定数ａｒｉ，ｂｒｉ，ｃｒｉ，ａｂｉ，ｂｂｉ，ｃｂｉ（ｉ＝１〜８）が上記プレーン毎に格納されている。
【００６３】
定数セレクタ２３０は、プレーン検出部２６０で求められたプレーンを示すプレーンデータＰＬＳに応じて定数テーブル２２０Ａに格納されている定数ａｒｉ，ｂｒｉ，ｃｒｉ，ａｂｉ，ｂｂｉ，ｃｂｉを選択して、ゲイン計算部２７０に供給する。
【００６４】
ゲイン計算部２７０は、各プレーンの頂点を示す画素（頂点画素）の補正ゲインから各プレーン内の画素（区分内画素）の補正ゲインを直線補間演算により求める。
【００６５】
図７は、ゲイン計算部２７０において、第１、第２プレーンに存在する画素のゲイン計算について示す説明図である。図７（Ａ）に示すように、画素ＰＡを原点（０，０）とし場合に第１プレーン内に存在する任意の区分内画素Ｐ（ｘ，ｙ）の補正ゲインｇは、下式（７）に示す補間演算式により決定される。
【００６６】
ｇ＝ａ１・ｘ＋ｂ１・ｙ＋ｃ１…（７）
【００６７】
ここで、各定数ａ１，ｂ１，ｃ１は、３つの頂点画素ＰＡ，ＰＢ，ＰＤの補正ゲインをそれぞれｇＡ，ｇＢ，ｇＤとし、２つの画素ＰＢ，ＰＡ間の画素数をＸ０１（＝ＸＢ−０）とし、２つの画素ＰＤ，ＰＡ間のライン数をＹ０１（＝ＹＤ−０）とすると、下式（８ａ）〜（８ｃ）で表される。
【００６８】
ａ１＝（ｇＢ−ｇＡ）／Ｘ０１…（８ａ）
ｂ１＝（ｇＤ−ｇＡ）／Ｙ０１…（８ｂ）
ｃ１＝ｇＡ …（８ｃ）
【００６９】
したがって、第１プレーン内の任意の区分内画素Ｐ（ｘ，ｙ）の赤色および青色の補正ゲインｇｒ，ｇｂの補間演算式は、赤色の定数をａｒ１，ｂｒ１，ｃｒ１とし、青色の定数をａｂ１，ｂｂ１，ｃｂ１とすると、（７）式から下式（９ａ），（９ｂ）のように表される。
【００７０】
ｇｒ＝ａｒ１・ｘ＋ｂｒ１・ｙ＋ｃｒ１…（９ａ）
ｇｂ＝ａｂ１・ｘ＋ｂｂ１・ｙ＋ｃｂ１…（９ｂ）
【００７１】
ここで、３つの頂点画素ＰＡ，ＰＢ，ＰＤの赤色の補正ゲインをそれぞれｇＡｒ，ｇＢｒ，ｇＤｒ，とし、青色の補正ゲインをそれぞれｇＡｂ，ｇＢｂ，ｇＤｂとすると、定数ａｒ１，ｂｒ１，ｃｒ１，ａｂ１，ｂｂ１，ｃｂ１は、（８ａ）〜（８ｃ）式により、下式（１０ａ）〜（１０ｆ）のように表すことができる。
【００７２】
ａｒ１＝（ｇＢｒ−ｇＡｒ）／Ｘ０１…（１０ａ）
ｂｒ１＝（ｇＤｒ−ｇＡｒ）／Ｙ０１…（１０ｂ）
ｃｒ１＝ｇＡｒ …（１０ｃ）
ａｂ１＝（ｇＢｂ−ｇＡｂ）／Ｘ０１…（１０ｄ）
ｂｂ１＝（ｇＤｂ−ｇＡｂ）／Ｙ０１…（１０ｅ）
ｃｂ１＝ｇＡｂ …（１０ｆ）
【００７３】
なお、各頂点画素ＰＡ，ＰＢ，ＰＤの補正ゲインは、第１実施例で説明した補正ゲイン決定の手順と同様にしてあらかじめ求めることができる。
【００７４】
第２プレーンに存在する任意の区分内画素Ｐの補正ゲインｇも、図７（Ｂ）に示すように、画素ＰＡを原点（０，０）として、下式（１１）に示す補間演算式により決定することができる。
【００７５】
ｇ＝ａ２・ｘ＋ｂ２・ｙ＋ｃ２ …（１１）
【００７６】
ここで、各定数ａ２，ｂ２，ｃ２は、３つの頂点画素ＰＢ，ＰＤ，ＰＥの補正ゲインをｇＢ，ｇＤ，ｇＥとすると、下式（１２ａ）〜（１２ｃ）で表される。
【００７７】
ａ２＝（ｇＥ−ｇＤ）／Ｘ０１ …（１２ａ）
ｂ２＝（ｇＥ−ｇＢ）／Ｙ０１ …（１２ｂ）
ｃ２＝ｇＤ＋ｇＢ−ｇＥ …（１２ｃ）
【００７８】
したがって、第２プレーン内の任意の区分内画素Ｐ（ｘ，ｙ）の赤色および青色の補正ゲインｇｒ，ｇｂの補間演算式は、赤色の定数をａｒ２，ｂｒ２，ｃｒ２とし、青色の定数をａｂ２，ｂｂ２，ｃｂ２とすると、（１１）式から下式（１３ａ），（１３ｂ）のように表される。
【００７９】
ｇｒ＝ａｒ２・ｘ＋ｂｒ２・ｙ＋ｃｒ２…（１３ａ）
ｇｂ＝ａｂ２・ｘ＋ｂｂ２・ｙ＋ｃｂ２…（１３ｂ）
【００８０】
ここで、３つの頂点画素ＰＢ，ＰＤ，ＰＥの赤色の補正ゲインをそれぞれｇＢｒ，ｇＤｒ，ｇＥｒとし、青色の補正ゲインをそれぞれｇＢｂ，ｇＤｂ，ｇＥｂとすると、定数ａｒ２，ｂｒ２，ｃｒ２，ａｂ２，ｂｂ２，ｃｂ２は、（１２ａ）〜（１２ｃ）式により、下式（１４ａ）〜（１４ｆ）のように表すことができる。
【００８１】
ａｒ２＝（ｇＥｒ−ｇＤｒ）／Ｘ０１…（１４ａ）
ｂｒ２＝（ｇＥｒ−ｇＢｒ）／Ｙ０１…（１４ｂ）
ｃｒ２＝ｇＤｒ＋ｇＢｒ−ｇＥｒ …（１４ｃ）
ａｂ２＝（ｇＥｂ−ｇＤｂ）／Ｘ０１…（１４ｄ）
ｂｂ２＝（ｇＥｂ−ｇＢｂ）／Ｙ０１…（１４ｅ）
ｃｂ２＝ｇＤｂ＋ｇＢｂ−ｇＥｂ …（１４ｆ）
【００８２】
他のプレーンにおいても、第１、第２プレーンと同様にして各プレーンにおける頂点画素の補正ゲインから補間して区分内画素の補正ゲインを求めることができる。図８は、各プレーンにおける補正ゲインの補間演算式および定数テーブル２２０Ａに格納されている定数例を示している。なお、これらの補間演算式および定数は一例であり、これに限定されるものではなく、各プレーン毎に各頂点画素の補正ゲインから各区分内画素の補正ゲインを補間できる補間演算式および定数であればよい。
【００８３】
以上のように、ゲイン計算部２７０は、補正ゲインｇｒ，ｇｂを各画素毎に求めて、赤色乗算器２４０および青色乗算器２５０に供給する。
【００８４】
ゲイン補正部１２０Ａは、入力された各色の画像データＤＳ（Ｒ），ＤＳ（Ｇ），ＤＳ（Ｂ）を補正して画像データＤＣＳ（Ｒ），ＤＣＳ（Ｇ），ＤＣＳ（Ｂ）として出力する。ゲイン補正部１２０Ａによって補正された画像データＤＣＳによって表される画像が液晶パネル１６０に形成される。これにより、色むらの発生が抑制された画像が表示される。
【００８５】
第２実施例においても、ゲイン補正部１２０Ａが各画素の画像データの赤色と青色の画像データを緑色の画像データのレベルにほぼ等しくなるように補正するので、表示する画像に発生する色むらを抑制することができる。また、第２実施例においては、あらかじめ設定されている各プレーンの頂点画素の補正ゲインから各プレーンに存在する任意の画素の補正ゲインを補間演算により求めるようにしているので、全画素の補正ゲインをあらかじめ求めておかなくても良いという利点がある。また、これにより、補正ゲインをあらかじめ求めておく作業の簡略化や、求められた補正ゲインに応じたデータを保存するための定数テーブルを小さくすることができるという利点もある。
【００８６】
なお、第２実施例においては、図５に示すように、８つのプレーンは、画素ＰＢ，ＰＥ，ＰＨを通る垂直ラインと、画素ＰＤ，ＰＥ，ＰＦを通る水平ラインと、画素ＰＢ，ＰＤ，ＰＨ，ＰＦを頂点とする菱形の辺とで区分されている。これは、一般に、色むらの分布が画面の中心から周辺に向かって放射状に変化する傾向にあるため、この変化に対応するように区分するために設定した一例であり、これに限定されるものではない。例えば、図９や図１０に示すように区分してもよい。すなわち、プレーンの区分は、色むらの分布に応じて各プレーン内の色むらを補間演算により抑制することができるように区分されていれば、区分の数や区分の形状は限定されない。なお、図１０に示すプレーンの場合、図５に示したプレーンを１組として画面の縦横方向を複数組に分割した場合を示している。この場合には、各組ごとに同じ処理を繰り返すことにより補正処理を実行することができるので、補正処理をより容易にすることができる。
【００８７】
また、プレーン検出部２６０やゲイン計算部２７０を複数のプレーンに応じて備えるとともに、これを選択する手段を備えて、装置の色むら分布特性に応じてプレーンを選択することができるようにしてもよい。このようにすれば、各装置毎に発生する様々な色むら特性に応じてより精度良く色むらを抑制することができる。
【００８８】
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。
【００８９】
（１）上記実施例では、投写型表示装置を例に説明しているが、直視型の表示装置においても適用可能である。
【００９０】
（２）また、上記実施例では、液晶パネルを用いた場合を例に説明しているが、これに限定されるものではなく、ＰＤＰ、ＤＭＤ、ＣＲＴ等の種々の表示デバイスを備える場合にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例としての画像表示装置１０００の概略構成を示すブロック図である。
【図２】ゲイン補正部１２０の概略構成を示すブロック図である。
【図３】色むらを補正する方法について示す説明図である。
【図４】この発明の第２実施例としてのゲイン補正部１２０Ａの概略構成を示すブロック図である。
【図５】プレーンについて示す説明図である。
【図６】補正タイミング制御部２１０から出力された画素の位置（ｘ，ｙ）の存在するプレーンが第１プレーンか第２プレーンか判定する条件について示す説明図である。
【図７】ゲイン計算部２７０において、第１、第２プレーンに存在する画素のゲイン計算について示す説明図である。
【図８】各プレーンにおける補正ゲインの補間演算式および定数テーブル２２０Ａに格納されている定数の例を示す説明図である。
【図９】他のプレーン設定例を示す説明図である。
【図１０】別のプレーン設定例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０００…画像表示装置
１１０…スキャンコンバータ
１２０…ゲイン補正部
１２０Ａ…ゲイン補正部
１３０…コントローラ
１４０…バス
１５０…液晶パネル駆動部
１６０…液晶パネル
１７０…照明光学系
１８０…投写光学系
２１０…補正タイミング制御部
２２０…定数テーブル
２２０Ａ…定数テーブル
２３０…定数セレクタ
２４０…赤色乗算器
２５０…青色乗算器
２６０…プレーン検出部
２７０…ゲイン計算部

Claims

画像表示装置であって、
複数の色データを含む画像データを出力する画像処理部と、
前記画像処理部から出力された画像データのレベルを補正するゲイン補正部と、
複数の画素を有し、前記ゲイン補正部で補正された画像データに応じて画像を形成するための光を前記各画素ごとに射出する画像表示部と、を備え、
前記ゲイン補正部は、前記画像処理部から所定の色の一様な画像を表す画像データが出力されたときに、前記画像表示部の前記各画素から射出される光の輝度を全画素にわたって一致させることなく、前記各画素から射出される光の色度の画素同士の差が小さくなるように、前記各画素に与えられる複数の色データのうち少なくとも１つの色データのレベルを前記各画素の位置に応じてそれぞれ補正する、画像表示装置。
請求項１記載の画像表示装置であって、
前記ゲイン補正部は、前記各画素ごとに与えられる複数の色データのうち、所定の色データと、前記所定の色データを除く他の色データとのレベルの差が小さくなるように、前記他の色データのレベルを補正する、画像表示装置。
請求項２記載の画像表示装置であって、
前記所定の色データは、前記複数の色データのうち前記画像を形成するための光の輝度に最も寄与の大きな色データである、画像表示装置。
請求項３記載の画像表示装置であって、
前記複数の色データは、赤色と緑色と青色の３つの色データであり、
前記所定の色データは、緑色の色データである、画像表示装置。
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像表示装置であって、
前記複数の画素は、それぞれ多角形形状を有する複数の小ブロックに区分されており、
各小ブロックの頂点に相当する頂点画素の補正量は、あらかじめ求められており、
前記各小ブロック内の前記頂点画素以外の画素の補正量は、各小ブロックごとに前記頂点画素の補正量から補間される、画像表示装置。
請求項５記載の画像表示装置であって、
前記複数の小ブロックは、前記複数の画素の中心の画素を通り水平方向に平行な線と垂直方向に平行な線とを対角線とする菱形を考えたとき、前記菱形の辺に平行な線と、前記水平方向に平行な線と、前記垂直方向に平行な線とで区分されている、画像表示装置。