(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示装置の鮮鋭度特性を測定し、得られた測定データと予め測定しておいた過去のデータまたは基準データとを比較し、画像表示装置の鮮鋭度特性が概略過去の特性と等しくなるように、周波数補正処理を施して画像出力することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記鮮鋭度特性の測定を、ＣＴＦ，ＭＴＦの測定により行う請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記測定データの比較対象となるデータは、当該画像表示装置について、概略等しい測定条件で測定されたものである請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記周波数補正処理は、周波数強調処理である請求項１〜３のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記周波数強調処理としては、非鮮鋭マスク処理を施す請求項４に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＲＴ，ＬＣＤをはじめとするｓｏｆｔｃｏｐｙ表示デバイス（画像表示装置、以下、単に表示装置という）に関し、特に表示画像の鮮鋭度劣化を補正可能とした表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＲＴ，ＬＣＤをはじめとする表示装置の画質、例えば輝度，解像度，鮮鋭度特性などの評価は、使用する表示装置を選択するとき、すなわち表示装置の性能比較を行うときなどに必要な情報であるのみならず、使用中における経時的変化の程度を評価する上でも、極めて重要なものである。そのため、表示装置の画質が定量的に評価できることが必要である。
【０００３】
鮮鋭度に関する具体的な評価方法としては、一般に知られているＭＴＦ（Ｍodulation Ｔransfer Ｆunction ）による評価方法が、推奨されている。ＭＴＦを直接求めるためには、サイン波テストパターンが必要であるが、その作製の面倒さを回避するために、サイン波テストパターンの代わりに矩形波テストパターンを用いるＣＴＦ（Ｃontrast Ｔransfer Ｆunction ）を求める方法も行われている。求めたＣＴＦ値は、変換式を用いてＭＴＦ値に変換される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、ＣＲＴ，ＬＣＤなどの表示装置の鮮鋭度は、使用中に経時的に変化するものである。従って、この種の表示装置を、医療分野における診断のような厳密な性能が要求される用途に用いる場合には、使用者が表示装置の鮮鋭度を逐次確認し、その結果に応じて表示装置の調整（場合によっては、装置の交換も含む）を行う必要があった。
【０００５】
しかしながら、従来の表示装置では、鮮鋭度を調整する良い方法がなかった。表示装置の劣化が進み、使用用途を満足しないレベルをと判断した時点では、表示装置を交換せざるを得なかった。
この方式では、高価な表示装置の交換が必要になり、費用が嵩むという問題を有するものであった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、従来の技術における問題を解消し、表示装置の正確な鮮鋭度測定を行い、その結果に基づいて、表示装置に必要な補正を行って、できるだけ長期間有効に使用することが可能な表示装置を提供することにある。
換言すれば、本発明の目的は、もしも当該表示装置の鮮鋭度特性が劣化した場合にも、その劣化分を可能な限り補正して基準となる鮮鋭度特性に近い表示性能とするようにした表示装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る表示装置は、表示装置の鮮鋭度特性を測定し、得られた測定データと予め測定しておいた過去のデータまたは基準データとを比較し、表示装置の鮮鋭度特性が概略過去の特性と等しくなるように、周波数補正処理を施して画像出力することを特徴とするものである。
【０００８】
ここで、本発明に係る表示装置において、鮮鋭度特性の測定は、ＣＴＦ，ＭＴＦの測定により行うことが好ましい。
【０００９】
さらに、本発明に係る表示装置においては、前記測定データの比較対象となるデータは、当該表示装置について、概略等しい測定条件で測定されたものであることを特徴とするものである。
【００１０】
さらにまた、本発明に係る表示装置においては、前記周波数補正処理は、周波数強調処理であることを特徴とするものである。なお、前記周波数強調処理としては、非鮮鋭マスク処理を施すことが好ましい。
【００１１】
本発明においては、表示装置の鮮鋭度特性が概略過去の特性と等しくなるように作用するので、表示装置の性能を、実質的に常に一定にすることができるという効果がある。
【００１２】
本発明に係る表示装置においては、ボケマスク（アンシャープマスク）処理などと呼ばれる、画像の周波数強調処理（例えば、本出願人による、特願平１０−１５８７４２号「画像表示装置」参照）を応用するものである。
この技術はある周波数の部分を強調する処理で、オリジナルの画像信号（これを、Ｓorg とする）に対してそのボケ画像信号（これを、Ｓusとする）を作り、これから
Ｓ＝Ｓorg ＋ｘ（Ｓorg −Ｓus）（ｘは強調度の係数）
を作る。
【００１３】
この信号Ｓは、Ｓorg に比較してレスポンスの強調された信号になる。この技術を応用することにより、劣化した信号を強調することが可能になる。すなわち、例えばＣＲＴが劣化したときに、その部分を補正することが可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面に示す好適実施例に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施例に係る表示装置の鮮鋭度測定装置の概略を示すブロック図である。図中、１１は画像データ取得手段であり、これは例えば、高精細なＣＣＤカメラのように、直接表示面をデジタルデータとして取得するものでも良いし、アナログカメラで表示面を撮影して得たフィルムをデジタイズして得るようなものでも良い。１２はキーボードなどの操作部である。１３はテストパターン保持部であり、前述の複数の周波数に対応する複数のラインペアからなる矩形波テストパターン、複数のラインペアからなるサイン波テストパターン、または、スリット像などのテストパターンを保持している。
【００１６】
１４は上記画像データ取得手段１１で撮像した画像データを一時的に記憶する一時記憶部であり、１５は一時記憶部１４に記憶されている画像データに基づく周波数特性解析部１６による表示装置の周波数特性解析結果などのデータを記憶するデータ記憶部である。また、１７はフィルタ係数算出部、１８は画像処理部、１９は画像入力部を示している。これらに関しては、後に、詳述する。２０は表示部である。
【００１７】
以下、上述のように構成された本実施例の動作の概要を説明する。
表示装置の鮮鋭度測定（以下、検査という）を行うためには、まず、当該表示装置の表示部２０に、テストパターン保持部１３が保持している所定のテストパターン（ここでは、前述の矩形波パターンを用いるものとする）を表示させ、このテストパターンを画像データ取得手段１１により撮像して、画像データを取得する。このデータを、データの一時記憶部１４に記憶する。
【００１８】
図２〜図４に、上記テストパターンの具体的な構成例を示した。以下、その機能について詳細に説明する。
図２（ａ），（ｂ）は、全面黒，全面白のパターンである。これらのパターンは、周波数０に対応する基準パターンである。また、図３，図４は、任意の周波数ｘｎ，ｘｎ＋１に対応する矩形波パターンを示している。
これらのパターンは、外形サイズが同じに構成されており、また、表示装置上の同じ位置に順次表示されるように構成されている。
【００１９】
図５〜図７は、上記図２〜図４に示した矩形波パターン対応する、画像データ取得手段１１により取りこまれたデジタルデータを示している。すなわち、図２（ａ），（ｂ）の全面黒，全面白のパターンからは、これらのデジタルデータのプロファイルを取ることで、図５（ａ），（ｂ）に示すような基準値としてのＬ値およびＨ値を求める。また、図６，図７からは、それぞれの周波数に対応する略矩形波状のデータが得られる。
【００２０】
図６，図７の矩形波状のデータからは、各周波数に対応する、そのデータのピーク値の平均値（図中、ｈとｌ）を求める。そして、図５（ａ），（ｂ）から得られた基準値ＬとＨ、および、各周波数に対応するデータのピーク値の平均値ｈとｌの各値を用いて、下記の式（１）に基づいて、各周波数におけるレスポンスの値を求める。
【数１】
0003726227.tif 000002
【００２１】
さらに、上で求めたレスポンスの値を基に、下記の式（２）に基づいて、各周波数におけるＣＴＦの値を求める。
【数２】
0003726227.tif 000003
この後、上で求めたＣＴＦの値から、よく知られているＣoltmanの変換式を用いて、ＭＴＦを算出する。
【００２２】
以下、上記実施例におけるＣＴＦ，ＭＴＦ算出の具体的な処理の手順を、図８に示す処理フロー図に基づいて説明する。なお、ここでは、前述のように、矩形波パターンを例に挙げて説明する。
まず、図９に示すように、表示装置の表示部２０の全面に以下の順序で、テストパターンを表示させる。
【００２３】
（１）全面黒の基準パターン
（２）全面白の基準パターン
（３）以下、任意の数の、異なる周波数のテストパターン（図３，図４に示したようなパターン）
【００２４】
上記各パターンを表示するごとに、表示画面内の予め定められた特定位置（大きさは任意、ここでは、画面中央部の水平ラインＳとする）の輝度値を、画像データ取得手段１１により取得し、データの一時記憶部１４に記憶する。
【００２５】
周波数特性解析部１６では、一時記憶部１４に記憶されたデータを用いて、各パターンのデータ取得が終了した時点で、このデータを用いて、各パターンについて、前述のＬ，Ｈ値またはｈ，ｌ値を求める。
なお、このＬ，Ｈ値およびｈ，ｌ値を求める処理は、後述するように、全てのパターンのデータ取得が終了した時点で、各パターンについて、前述のＬ，Ｈ値およびｈ，ｌ値を求めるようにしてもよい。
【００２６】
次に、上記ステップで求めたＬ，Ｈ値およびｈ，ｌ値から、前述の式（１）を用いて、レスポンス値を求める。
さらに、上で求めたレスポンス値を用いて、前述の式（２）を用いて、ＣＴＦ値を求める。この後、必要に応じて、ＣＴＦ値の補間を行って、必要数のデータを得る。最後に、上で求めたＣＴＦ値を、前述のＣoltmanの変換式を用いて、ＭＴＦ値に変換する。
【００２７】
これで、前記表示画面上の位置、中央部の水平ラインＳについてのＭＴＦ値、すなわち鮮鋭度のデータを求める処理が完了する。
上述のような手法により、ＭＴＦまで算出する。この算出結果は、データ記憶部１５に記憶されると共に、フィルタ係数算出部１７に送られて、フィルタ係数算出部１７において、以下に説明するような手順によるフィルタ係数の算出処理が行われる。
【００２８】
フィルタ係数の算出処理は、次のように行われる。すなわち、上記データ記憶部１５から、予めそこに蓄積されている過去の鮮鋭度のデータを取り出し、このデータと、新たに測定した鮮鋭度のデータ（新規データ）とから、新規データが概略過去のデータと同等の周波数特性になるように、鮮鋭度を補正するフィルタ係数を算出する。
【００２９】
ここでの、フィルタ係数の算出には、本出願人が先に特願平９−２３４４００号「画像処理システム」により提案した、画像情報出力装置（例えば、ＣＲＴディスプレイ）に出力する画像情報に対して、当該画像情報出力装置のデバイス特性（例えば、ＣＴＦ，ＭＴＦで表わされる特性）に依存せずに予め設定されたシステムの標準特性に依存した画像が、当該画像情報出力装置から出力されるように、標準化手段により変換処理を施す方式を適用することができる。
【００３０】
すなわち、あるＣＲＴディスプレイの出力特性（周波数特性）が、図１０中にＭＴＦ（ａ）で示されるようなものであるとしたとき、このＣＲＴディスプレイの出力特性が、図１０中にＭＴＦ（ｂ）で示されるようなものに変化してしまった場合には、各周波数ごとに図中にαで示される差分を求めて、この差を補正する処理を施すというものである。
【００３１】
次に、上で算出したフィルタ係数を参照して、画像処理部１８において、画像処理を行い、処理された画像を表示部２０に出力する。
【００３２】
ここで、上記デジタルフィルタとしては、ＦＩＲフィルタなどの一般的なものに限らず、例えば特開昭６１−１６９９７１号公報，特公昭６２−６２３７３号などに示されるような、前述のいわゆる「ボケマスク」処理や、多重解像度分解画像を作成して、それら各々を強調した上で合成する等の実空間フィルタでもよく、画像処理部１８が、これらを用いた周波数強調処理を適用した非鮮鋭マスク処理を行うものとしてもよい。
【００３３】
上記実施例によれば、ＣＲＴ管面の鮮鋭度の劣化を測定し、これに基づいて鮮鋭度特性の補正を行って、補正された画像を表示装置に表示するようにしたことにより、表示装置の鮮鋭度劣化を補正して画像を表示することができるので、表示装置の画像を、常に好ましい鮮鋭度で表示できるようになる。
【００３４】
図１１は、ＣＴＦ，ＭＴＦ算出の他の実施例に係る処理フロー図である。
本実施例においては、予定した全てのパターンのデータ取得が終了したら、このデータを画像処理部１８に送り、ここで、各パターンについて、前述のＬ，Ｈ値およびｈ，ｌ値を求める処理以降のデータ処理を、一括して行うようにしたものである。
【００３５】
なお、ＭＴＦを求める際に、必要に応じて、ＣＲＴ表示装置の画面上の複数の位置（部分）に付いて、同様の検査を行ってもよい。
このような処理によっても、先に示した実施例と同様に、ＣＲＴ表示装置の画面上の任意の位置（部分）の鮮鋭度を、ＣＲＴ管面の有する輝度ムラの影響を受けることなしに求めることが可能になる。
【００３６】
なお、上記実施例においては、検査時に、テストパターン保持部１３に保持されているテストパターンを、表示部２０に表示するようにしているが、テストパターンは、必要に応じて、画像入力部１９経由で他の任意の装置から入力されるものでもかまわない。
【００３７】
さらに、上記実施例においては、ＣＲＴ表示装置の鮮鋭度を測定する場合を例に挙げたが、本発明は、これ以外にも、例えばＬＣＤ，ＰＤＰ（プラズマディスプレイ），ＬＥＤ（発光ダイオードディスプレイ）などの表示装置の鮮鋭度を測定する場合にも適用することができる。
【００３８】
以上説明したように、本実施例においては、周波数の異なるテストパターンを同一位置に表示することで、表示装置の表示画面に輝度ムラなどの不均一性がある場合でも、これに影響されることなく、表示装置の鮮鋭度を正確に測定できるようになるという優れた効果がある。
【００３９】
また、上記実施例においては、表示装置の鮮鋭度を測定する場合に、一例として、表示画面中央部の水平ライン上における値を測定する例を示したが、画面上の任意の複数の位置（部分）について測定を行い、それらの測定結果の変動（バラツキ）をチェックしてもよい。
【００４０】
さらに、表示装置の設置時に行った検査結果のデータ（イニシャルデータ）を、前記データ記憶部１５に記憶しておき、設置後、所定期間経過後に行った検査結果のデータを取得したときに、これを上述のイニシャルデータと合わせて出力するようにすれば、表示装置の設置後における、鮮鋭度の経時的な変化の大小を簡単に知ることもできる。
【００４１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、表示装置の正確な鮮鋭度特性の測定を行い、その結果に基づいて表示装置に必要な補正を行うことが可能になり、この結果として、長期間にわたって有効に使用することが可能な表示装置を提供することが可能になる。
特に、本発明に係る表示装置を、ＣＲ，ＣＴ，ＭＲＩなどの医療分野における診断に用いる表示装置として用いた場合には、表示装置の画像出力を安定的に維持することが可能になることから、優れた画質を維持することが可能になり、診断効率を向上させると共に、システムを信頼度の高いものとすることが可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例に係る表示装置の鮮鋭度測定装置の概略を示すブロック図である。
【図２】  基準データ取得用のテストパターンを示す図であり、（ａ）は全面黒、（ｂ）は全面白のパターン図である。
【図３】  任意の周波数のテストパターンを示す図（その１）である。
【図４】  任意の周波数のテストパターンを示す図（その２）である。
【図５】  図２に示した基準パターンに対応する読み取りデータを示す図であり、（ａ）は図２（ａ）に、（ｂ）は図２（ｂ）にそれぞれ対応する。
【図６】  図３に示したテストパターンに対応する読み取りデータを示す図である。
【図７】  図４に示したテストパターンに対応する読み取りデータを示す図である。
【図８】  一実施例に係る処理フロー図である。
【図９】  （ａ），（ｂ），（ｃ）および（ｄ）は、図８の実施例に係る表示画面へのテストパターン表示状況を示す図である。
【図１０】  ＣＲＴディスプレイの出力特性（周波数特性）の補正についての説明図である。
【図１１】  他の実施例に係る処理フロー図である。
【符号の説明】
１１  画像データ取得手段
１２  操作部
１３  テストパターン保持部
１４  一時記憶部
１５  データ記憶部
１６  周波数特性解析部
１７  フィルタ係数算出部
１８  画像処理部
１９  画像入力部
２０  表示部
【図１】
0003726227.tif 000004
【図２】
0003726227.tif 000005
【図３】
0003726227.tif 000006
【図４】
0003726227.tif 000007
【図５】
0003726227.tif 000008
【図６】
0003726227.tif 000009
【図７】
0003726227.tif 000010
【図８】
0003726227.tif 000011
【図９】
0003726227.tif 000012
【図１０】
0003726227.tif 000013
【図１１】
0003726227.tif 000014