(57)【要約】【課題】補正値が膨大な量とならず、かつ高精度に画像を補正することのできる画像表示装置の補正データ生成方法を提供すること。【解決手段】画像表示装置の補正データ生成方法は、スクリーン面に表示された画像の出力特性値の分布を検出する分布検出ステップＳ２１と、検出された出力特性値の分布に基づいて、略等しい出力特性値の画素を結んだ等位線の間隔を設定する等位線間隔設定ステップＳ２２と、設定された等位線間隔に基づいて、複数の等位線を設定する等位線設定ステップＳ２３と、設定された各等位線上に複数の節点を設定する節点設定ステップＳ２５と、設定された節点に基づいて、前記スクリーン面に表示された画像内を複数の要素領域に分割する分割要素設定ステップＳ２６と、分割された要素領域毎に補正値を設定する補正値設定ステップＳ２７、Ｓ２８とを備えている。【選択図】図２０
2006279920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示するスクリーン面と対である画像生成デバイスの出力特性値に分布がある画像表示手段と、入力された画像信号を前記出力特性値の分布に応じた補正値によって補正して前記画像表示手段に出力する補正手段とを備えた画像表示装置の前記補正値を作成する画像表示装置の補正値作成方法であって、
前記スクリーン面に表示された画像の出力特性値の分布を検出するステップと、
検出された出力特性分布に基づいて、該出力特性分布内に節点を設定するステップと、
設定された節点同士を連結して、複数の要素領域に分割するステップと、
分割された要素領域毎に補正値を設定するステップとを備えていることを特徴とする画像表示装置の補正値作成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置の補正値作成方法において、
前記節点を設定するステップは、
検出された出力特性値の分布に基づいて、略等しい出力特性値の画素を結んだ等位線の間隔を設定する等位線間隔設定ステップと、
設定された等位線間隔に基づいて、複数の等位線を設定する等位線設定ステップと、
設定された各等位線上に複数の節点を設定する節点設定ステップと、
設定された節点に基づいて、前記スクリーン面に表示された画像内を複数の要素領域に分割する分割要素設定ステップとを備えていることを特徴とする画像表示装置の補正値作成方法。
【請求項３】
請求項２に記載の画像表示装置の補正値作成方法において、
前記等位線間隔設定ステップは、
検出された出力特性値の分布に基づいて、本来表示されるべき出力特性値から最も外れた出力特性値が検出された部分を取得する手順と、
取得された検出部分の近傍の等位線間隔を他の部分よりも狭く設定する手順とを備えていることを特徴とする画像表示装置の補正値作成方法。
【請求項４】
請求項３に記載の画像表示装置の補正値作成方法において、
前記等位線間隔設定ステップは、
検出された出力特性値の分布に基づいて、出力特性値に応じたヒストグラムを生成する手順と、
生成されたヒストグラムのピーク値近傍の等位線間隔を狭く設定する手順とを備えていることを特徴とする画像表示装置の補正値作成方法。
【請求項５】
請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の画像表示装置の補正値作成方法において、
前記出力特性値は、前記画像生成デバイスの輝度出力値又は色出力値であることを特徴とする画像表示装置の補正値作成方法。
【請求項６】
画像を表示するスクリーン面と対である画像生成デバイスの出力特性値に分布のある画像表示手段と、入力された画像信号を前記出力特性値の分布に応じた補正値によって補正して前記画像表示手段に出力する補正手段とを備えた画像表示装置であって、
前記補正手段は、
略等しい出力特性値となる前記スクリーン面に表示された画像内の画素を結んだ等位線を、出力特性値の分布に応じて複数設定し、各々の等位線上に設定された複数の節点に基づいて、前記スクリーン面に表示された画像を複数の要素領域に分割し、分割された要素領域毎に補正値を格納した補正値格納部と、
前記補正値格納部に格納された補正値により、前記要素領域毎に前記入力された画像信号の補正を行う補正処理部とを備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像表示装置において、
前記要素領域は、等位線上の節点を直線的に結んで作られる互いに重なり合うことのない多角形状の要素領域であり、
前記補正値格納部は、
各要素領域のスクリーン面内の位置を表す節点位置情報、及び、節点位置情報で与えられる要素領域における補正パラメータを格納した要素領域格納テーブルと、
前記補正パラメータに応じた補正値を格納した補正値テーブルとを備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
請求項６又は請求項７に記載の画像表示装置において、
前記補正値格納部には、異なる階調画像に応じた複数の補正値が格納されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の画像表示装置において、
前記出力特性値は、前記画像生成デバイスの輝度出力値又は色出力値であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１０】
画像を表示するスクリーン面と対である画像生成デバイスの出力特性値に分布がある画像表示手段と、入力された画像信号を前記出力特性値の分布に応じた補正値によって補正して前記画像表示手段に出力する補正手段とを備えた画像表示装置の前記補正値を、コンピュータに作成させる画像表示装置の補正値作成プログラムであって、
請求項２乃至請求項５のいずれかに記載の補正値作成方法を、前記コンピュータに実行させることを特徴とする画像表示装置の補正値作成プログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の補正値作成プログラムが記録されたことを特徴とするコンピュータ読取可能な記録媒体。
【請求項１２】
請求項１に記載の画像表示装置の補正値作成方法において、
前記節点を設定するステップは、
検出された出力特性の分布に基づいて、出力特性値の分布の極大又は極小となる極値を設定する極値設定ステップと、
設定された極値を節点として、前記スクリーン面に表示された画像内を複数の要素領域に分割する分割要素設定ステップとを備えていることを特徴とする画像表示装置の補正値作成方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の画像表示装置の補正値作成方法において、
前記補正値を設定するステップの後に、作成した補正値により補正された画像の出力特性の分布を取得する補正後分布取得ステップと、
補正後の出力特性の分布から補正画像の良否判定を行い、不良と判定されたら、前記極値設定ステップ乃至前記補正値設定ステップを再び実施する補正画像評価ステップとを備えていることを特徴とする画像表示装置の補正値作成方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の画像表示装置の補正値作成方法において、
再び実施される極値設定ステップでは、前回の極値設定ステップで設定された極値に、新たな極値を追加することを特徴とする画像表示装置の補正値作成方法。
【請求項１５】
請求項１２乃至請求項１４のいずれかに記載の画像表示装置の補正値作成方法において、
前記出力特性値は、前記画像生成デバイスの輝度出力値又は色出力値であることを特徴とする画像表示装置の補正値作成方法。
【請求項１６】
画像を表示するスクリーン面と対である画像生成デバイスの出力特性値に分布がある画像表示手段と、入力された画像信号を前記出力特性値の分布に応じた補正値によって補正して前記画像表示手段に出力する補正手段とを備えた画像表示装置であって、
前記補正手段は、
前記スクリーン面に表示された画像内の出力特性値の分布における出力特性値の極大又は極小となる極値を節点として設定し、設定された節点に基づいて、前記スクリーン面に表示された画像を複数の要素領域に分割し、分割された要素領域毎に補正値を格納した補正値格納部と、
前記補正値格納部に格納された補正値により、前記要素領域毎に前記入力された画像信号の補正を行う補正処理部とを備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の画像表示装置において、
前記補正値格納部は、
各要素領域のスクリーン面内の位置を表す節点位置情報、及び、節点位置情報で与えられる要素領域における補正パラメータを格納した要素領域格納テーブルと、
前記補正パラメータに応じた補正値を格納した補正値テーブルとを備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１８】
請求項１６又は請求項１７に記載の画像表示装置において、
前記補正値格納部には、異なる階調画像に応じた複数の補正値が格納されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１９】
請求項１６乃至請求項１８のいずれかに記載の画像表示装置において、
前記出力特性値は、前記画像生成デバイスの輝度出力値又は色出力値であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２０】
画像を表示するスクリーン面と対である画像生成デバイスの出力特性値に分布がある画像表示手段と、入力された画像信号を前記出力特性値の分布に応じた補正値によって補正して前記画像表示手段に出力する補正手段とを備えた画像表示装置の前記補正値を、コンピュータに作成させる画像表示装置の補正値作成プログラムであって、
請求項１２乃至請求項１５のいずれかに記載の補正値作成方法を、前記コンピュータに実行させることを特徴とする画像表示装置の補正値作成プログラム。
【請求項２１】
請求項２０に記載の補正値作成プログラムが記録されたことを特徴とするコンピュータ読取可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置、画像表示装置の補正値作成方法、及び画像表示装置の補正値作成プログラム、及びこのプログラムが記録された記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の固定画素型の画像表示装置においては、画像を表示するスクリーン面と対である画像生成デバイスによって画像を表示したときに、スクリーン面に表示された画像の一部に輝度出力値や色出力値等の出力特性値に分布を生じることがあり、このようなバラツキはスクリーン面に表示された画像の輝度ムラや色ムラとして認識される。このような輝度ムラ、色ムラ等は、液晶ライトバルブ等の画像生成デバイスの画素を構成する素子の製造誤差等に起因するものであると考えられている。
このような輝度ムラ、色ムラ等は、出力特性値の分布を画素単位に与える電気信号を補正することにより解消できるので、従来、種々の補正方法が提案されている。
例えば、スクリーン面に表示された画像の色ムラの補正量を決定するにあたり、スクリーンに表示された画像全体に対して階調毎の補正データを予め格納しておき、スクリーン面を碁盤目状に分割し、分割した画像毎に補正データを適用することにより階調に応じて色ムラ補正を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
また、他の一例としては、スクリーンに表示される画像を三角形要素に分割し、その三角形要素の各頂点で補正データを生成し、三角形要素内部の補正データを各頂点の補正データから補間生成することにより、画像の色ムラ補正を行う技術が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２８４７７３号公報（図１、〔００２４〕〜〔００２９〕段落）
【特許文献２】特開２０００−３１６１７０号公報（図２、〔００６８〕段落）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献に開示された技術は、表示画像を均等な多角形要素で分割し、各々の分割要素内で補正を行うものであり、次のような問題がある。
すなわち、補正の精度を向上させ、高品質の画像を得ようとすれば、スクリーン面の分割数を多くしなければならず、画像表示装置のルックアップテーブル等に記憶させておく補正値の量が膨大になり、このようなルックアップテーブルを記憶するために、大容量のメモリが必要となってしまうという問題がある。
一方、補正値の量をなるべく少なくするためには、大きな多角形要素で分割し、少ない分割要素数に応じた補正値をルックアップテーブルに記憶させることが考えられる。しかし、このような場合、補正値による補正が大まかになりやすく、高精度に画像を補正することができないため、大幅な画質の向上を期待できないという問題がある。特に、局所的に偏在する輝度ムラ、色ムラ等のようなものについては、うまく補正できない可能性が高い。
【０００５】
本発明の目的は、補正値が膨大な量とならず、かつ高精度に画像を補正することのできる画像表示装置の補正値生成方法、この方法をコンピュータに実行させるためのプログラム、及び画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る画像表示装置の補正値作成方法は、
画像を表示するスクリーン面と対である画像生成デバイスの出力特性値に分布がある画像表示手段と、入力された画像信号を前記出力特性値の分布に応じた補正値によって補正して前記画像表示手段に出力する補正手段とを備えた画像表示装置の前記補正値を作成する画像表示装置の補正値作成方法であって、
前記スクリーン面に表示された画像の出力特性値の分布を検出するステップと、
検出された出力特性分布に基づいて、該出力特性分布内に節点を設定するステップと、
設定された節点同士を連結して、複数の要素領域に分割するステップと、
分割された要素領域毎に補正値を設定するステップとを備えていることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、検出された画像の出力特性値の分布に基づいて、節点を設定し、設定された節点同士を連結して複数の要素領域に分割し、各要素領域に補正値を設定しているので、出力特性値の分布に応じた適切な補正値を設定することができ、補正値の量が膨大となることなく、かつ高精度に補正を行うことができる。
ここで、本発明の画像表示装置の補正値作成方法は、次の２つの手法により作成することが可能であり、補正値作成方法に係る発明のみならず、各補正値作成方法により作成された補正値を備えた画像表示装置、及び補正値作成方法をコンピュータに実行させるプログラム、このプログラムを記録した記録媒体としても成立する。
【０００８】
■１．出力特性値の分布の等位線を利用して補正値を作成する方法
本発明に係る画像表示装置は、
画像を表示するスクリーン面と対である画像生成デバイスの出力特性値に分布のある画像表示手段と、入力された画像信号を前記出力特性値の分布に応じた補正値によって補正して前記画像表示手段に出力する補正手段とを備えた画像表示装置であって、
前記補正手段は、
略等しい出力特性値となるスクリーン面に表示された画像内の画素を結んだ等位線を、出力特性値の分布に応じて複数設定し、各々の等位線上に設定された複数の節点に基づいて、前記スクリーン面に表示された画像を複数の要素領域に分割し、分割された要素領域毎に補正値を格納した補正値格納部と、
この補正値格納部に格納された補正値により、前記要素領域毎に前記入力された画像信号の補正を行う補正処理部とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、等位線上に設定された複数の節点に基づいて、スクリーン面に表示された画像を複数の要素領域に分割し、分割された要素領域毎に補正値を設定することにより、スクリーン面に表示された画像の出力特性値の分布に応じた補正を行うことができ、出力特性値の分布を高精度に補正することができる。従って、従来の方法よりも少ない補正値で高精度の補正ができ、補正値を格納するメモリ等を大容量とすることなく、高品質の画像を表示することのできる画像表示装置とすることができる。
【００１０】
本発明では、要素領域は、等位線上の節点同士を直線的に結んで作られる互いに重なり合うことのない多角形状の要素領域であり、補正値格納部は、各要素領域のスクリーン面内の位置を表す節点位置情報、及び、節点位置情報で与えられる要素領域における補正パラメータを格納した要素領域格納テーブルと、補正パラメータに応じた補正値を格納した補正値テーブルとを備えていることが好ましい。
この発明によれば、要素領域に関する情報と、実際に補正する補正値を別々のテーブルに格納しているため、補正値に係るデータ量を低減することが可能となる。
【００１１】
本発明では、補正値格納部には、異なる階調画像に応じた複数の補正値が格納されているのが好ましい。
この発明によれば、画像表示手段のγ特性等に応じた複数の補正値を格納することにより、画像表示手段で表示される画像の階調に応じて適切な補正を行うことができるため、より高品質の画像を表示できる画像表示装置とすることができる。
【００１２】
本発明では、出力特性値は、前記画像生成デバイスの輝度出力値又は色出力値であるのが好ましい。
この発明によれば、画像表示装置として問題となり易い輝度ムラ、色ムラを補正することができるので、目立ち易いこれらの画像表示手段のバラツキを適切に補正して、高品質の画像を提供できる画像表示装置とすることができる。
【００１３】
本発明に係る画像表示装置の補正値作成方法は、前記画像表示装置の補正手段に格納する補正値を作成するものである。具体的には、本発明の画像表示装置の補正値作成方法は、
画像を表示するスクリーン面と対である画像生成デバイスの出力特性値に分布がある画像表示手段と、入力された画像信号を前記出力特性値の分布に応じた補正値によって補正して前記画像表示手段に出力する補正手段とを備えた画像表示装置の前記補正値を作成する画像表示装置の補正値作成方法であって、
前記スクリーン面に表示された画像の出力特性値の分布を検出する分布検出ステップと、
検出された出力特性値の分布に基づいて、略等しい出力特性値の画素を結んだ等位線の間隔を設定する等位線間隔設定ステップと、
設定された等位線間隔に基づいて、複数の等位線を設定する等位線設定ステップと、
設定された各等位線上に複数の節点を設定する節点設定ステップと、
設定された節点に基づいて、前記スクリーン面に表示された画像内を複数の要素領域に分割設定する分割要素設定ステップと、
分割された要素領域毎に補正値を設定する補正値設定ステップとを備えていることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、画像表示装置の補正手段に格納する補正値を必要最低限のデータ量で作成することができるので、画像表示装置に大容量のメモリ等の記憶手段を使用する必要がない。また、等位線上に設定された複数の節点に基づいて補正を行っているので、スクリーン面に表示された画像の出力特性値に分布に応じた補正を行うことができ、高精度に補正することのできる補正値を得ることができる。
【００１５】
本発明では、前述した等位線間隔設定ステップとしては、次のような方法が考えられる。
(1)検出された出力特性値の分布に基づいて、本来表示されるべき出力特性値から最も外
れた出力特性値が検出された部分を取得する手順と、取得された検出部分の近傍の等位線間隔を他の部分よりも狭く設定する手順とにより、等位線間隔を設定する方法である。このような等位線間隔の設定方法によれば、特に目立つ輝度ムラ、色ムラ等の部分を細かい要素領域で丁寧に補正することができるため、ピークを持つような出力特性値の分布を補正する場合に有効である。
(2)検出された出力特性値の分布に基づいて、出力特性値に応じたヒストグラムを生成す
る手順と、生成されたヒストグラムのピーク値近傍の等位線間隔を狭く設定する手順とにより、等位線間隔を設定する方法である。このような等位線間隔の設定方法によれば、広範囲に輝度ムラ、色ムラ等を細かい要素領域で丁寧に補正することができるため、シミ状の輝度ムラ、色ムラ等の出力特性値の分布を補正する場合に有効である。
【００１６】
本発明では、出力特性値は、前記画像生成デバイスの輝度出力値又は色出力値であるのが好ましい。
この発明によれば、画像表示装置として問題となり易い輝度ムラ、色ムラを補正することができるので、目立ち易いこれらの画像表示手段のバラツキを適切に補正できる補正値を作成することができる。
本発明に係る画像表示装置の補正値作成プログラムは、前述した画像表示装置の補正値作成方法を、コンピュータに実行させることを特徴とし、本発明に係る記録媒体は、この補正値作成プログラムを記録したことを特徴とする。
これらの発明によれば、汎用のコンピュータにインストールするだけで前述した補正値作成方法を実施して、適切な補正値を作成することができる。
【００１７】
■２．出力特性値の分布の極値を利用して補正値を作成する方法
本発明に係る画像表示装置は、
画像を表示するスクリーン面と対である画像生成デバイスの出力特性値に分布のある画像表示手段と、入力された画像信号を前記出力特性値の分布に応じた補正値によって補正して前記画像表示手段に出力する補正手段とを備えた画像表示装置であって、
前記補正手段は、
前記スクリーン面内の出力特性値の分布における出力特性値の極大又は極小となる極値を節点として設定し、設定された節点に基づいて、前記スクリーン面に表示された画像を複数の要素領域に分割し、分割された要素領域毎に補正値を格納した補正値格納部と、
この補正値格納部に格納された補正値により、前記要素領域毎に前記入力された画像信号の補正を行う補正処理部とを備えていることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、出力特性値の分布における極値を節点として設定して複数の要素領域に分割することにより、スクリーン面に表示された画像の出力特性の分布に応じた補正を行うことができ、出力特性値の分布を高精度に補正することができる。従って、従来の方法よりも少ない補正値で高精度の補正ができ、補正値を格納するメモリ等を大容量とすることなく、高品質の画像を表示することのできる画像表示とすることができる。
【００１９】
本発明では、補正値格納部は、各要素領域のスクリーン面内の位置を表す節点位置情報、及び、節点位置情報で与えられる要素領域における補正パラメータを格納した要素領域格納テーブルと、補正パラメータに応じた補正値を格納した補正値テーブルとを備えているのが好ましい。
この発明によれば、要素領域に関する情報と、実際に補正する補正値を別々のテーブルに格納しているため、補正値に係るデータ量を低減することが可能となる。
【００２０】
本発明では、補正値格納部には、異なる階調画像に応じた複数の補正値が格納されているのが好ましい。
この発明によれば、画像表示手段のγ特性等に応じた複数の補正値を格納することにより、画像表示手段で表示される画像の階調に応じて適切な補正を行うことができるため、より高品質の画像を表示できる画像表示装置とすることができる。
【００２１】
本発明では、出力特性値は、前記画像生成デバイスの輝度出力値又は色出力値であるのが好ましい。
この発明によれば、画像表示装置として問題となり易い輝度ムラ、色ムラを補正することができるので、目立ち易いこれらの画像表示手段のバラツキを適切に補正して、高品質の画像を提供できる画像表示装置とすることができる。
【００２２】
本発明に係る画像表示装置の補正値作成方法は、前記画像表示装置の補正手段に格納する補正値を作成するものである。具体的には、本発明の画像表示装置の補正値作成方法は、
画像を表示するスクリーン面と対である画像生成デバイスの出力特性値に分布がある画像表示手段と、入力された画像信号を前記出力特性値の分布に応じた補正値によって補正して前記画像表示手段に出力する補正手段とを備えた画像表示装置の前記補正値を作成する画像表示装置の補正値作成方法であって、
前記スクリーン面に表示された画像の出力特性の分布を検出する分布検出ステップと、
検出された出力特性の分布に基づいて、出力特性値の分布の極大又は極小となる極値を設定する極値設定ステップと、
設定された極値を節点として、前記スクリーン面に表示された画像内を複数の要素領域に分割する分割要素設定ステップと、
分割された要素領域毎に補正値を設定する補正値設定ステップとを備えていることを特徴とする。
【００２３】
ここで、本発明により作成された補正値は、固定画素型の画像表示装置の画像の補正用に好適に利用することができ、例えば、有機ＥＬディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイの他、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、拡大投影するプロジェクタに利用することができる。
また、極値設定ステップでは、例えば、すべての画素に同じ輝度値で表示させる画像信号を入力したときに、周囲に比較して輝度の最も高い画素位置や、周囲に比較して輝度の最も低い画素位置を極値として設定する。
さらに、分割要素設定ステップによる要素分割の方法としては、例えば、空間データのモデリングに用いられるドロネー三角形分割法等を用いることができる。
【００２４】
この発明によれば、画像表示装置の補正手段に格納する補正値を必要最低限のデータ量で作成することができるので、画像表示装置に大容量のメモリ等の記憶手段を使用する必要がない。また、出力特性値の極値に設定された節点に基づいて補正を行っているので、スクリーン面に表示された画像を出力特性値の分布に応じた補正を行うことができ、高精度に補正することのできる補正値を得ることができる。
【００２５】
本発明では、補正値を設定するステップの後に、作成した補正値により補正された画像の出力特性の分布を取得する補正後分布取得ステップと、補正後の出力特性の分布から補正画像の良否判定を行い、不良と判定されたら、極値設定ステップ乃至補正値設定ステップを再び実施する補正画像評価ステップとを備えているのが好ましい。
この発明によれば、補正値の作成を１度だけ行う場合よりはデータ量が増加するものの、よりきめ細かい補正値が設定されることにより、画像品質を大幅に向上することができるため、データ量が増加した分、従来の補正方法よりも極めて品質の高い画像を表示できる補正値を得ることができる。
【００２６】
本発明では、再び実施される極値設定ステップでは、前回の極値設定ステップで設定された極値に、新たな極値を追加するのが好ましい。
この発明によれば、最初の補正値生成に際して設定された極値に加えて新たな極値を節点として追加して分割要素を設定するので、新たに生成される補正データの精密さは前回の補正データのものに比べて確実に向上する。
【００２７】
本発明では、出力特性値は、前記画像生成デバイスの輝度出力値又は色出力値であるのが好ましい。
この発明によれば、画像表示装置として問題となり易い輝度ムラ、色ムラを補正することができるので、目立ち易いこれらの画像表示手段のバラツキを適切に補正できる補正値を作成することができる。
本発明に係る画像表示装置の補正値作成プログラムは、前述した画像表示装置の補正値作成方法を、コンピュータに実行させることを特徴とし、本発明に係る記録媒体は、この補正値作成プログラムを記録したことを特徴とする。
これらの発明によれば、汎用のコンピュータにインストールするだけで前述した補正値作成方法を実施して、適切な補正値を作成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
■１．補正データ作成装置１の構成
（１）装置全体の構成
図１には、本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの補正データ作成装置１の模式図が示され、この補正データ作成装置１は、スクリーン２、ＣＣＤカメラ３、及びコンピュータ４を備え、補正データ作成対象となるプロジェクタ１００の投影画像の出力特性値の分布としての輝度ムラを補正する補正データを作成する装置である。
スクリーン２は、補正データ作成対象となるプロジェクタ１００の投影画像が投影される部分であり、ＣＣＤカメラ３は、スクリーン２に投影された投影画像を撮像する撮像装置として機能し、このＣＣＤカメラ３によって撮像された画像は、電気信号に変換されてコンピュータ４に出力される。
【００２９】
コンピュータ４は、ＣＣＤカメラ３で撮像された画像を取り込んで、画像処理を行って、プロジェクタ１００の補正データを生成する部分である。
このコンピュータ４で生成された補正データは、プロジェクタ１００に設けられるメモリ等の補正データ記憶手段１０１に格納され、詳しくは後述するが、プロジェクタ１００で画像を投影する際、この補正データ記憶手段１０１に格納された補正データを用いて画像信号を補正し、画像を投影する。
【００３０】
コンピュータ４は、ＣＰＵ４１及び記憶装置４２を備え、ＣＣＤカメラ３によって撮影された画像に係る電気信号は、デジタル画像データに変換されてＣＰＵ４１で処理される。
ＣＰＵ４１は、演算領域上で展開されるプログラムとしての輝度ムラ検出手段４１１、等位線間隔設定手段４１２、代表値設定手段４１３、及び補正データ生成手段４１４を備え、記憶装置４２には、これらの検出値、設定値等を保存するために、輝度ムラ分布記憶部４２１、等位線記憶部４２２、等位線間隔記憶部４２３、及び代表値記憶部４２４が記憶領域の一部に確保されている。
【００３１】
（２）ＣＰＵ４１内の機能的手段の構成
(2-1)輝度ムラ検出手段４１１の構成
輝度ムラ検出手段４１１は、プロジェクタ１００から投影された投影画像を撮像したＣＣＤカメラ３からの出力に基づいて、輝度ムラを検出する部分であり、具体的には、図２及び図３の処理を実行する。
まず、輝度ムラ検出手段４１１は、輝度ムラ検出用投影画像データＴＰを、補正データ作成対象となるプロジェクタ１００に入力し、プロジェクタ１００からこの画像データに応じた投影画像をスクリーン２の投影面上に投影させる（処理Ｓ１）。尚、この際の輝度ムラ検出用投影画像データＴＰは、一定階調の単色画像を表示させるものである。
【００３２】
次に、輝度ムラ検出手段４１１は、投影面上に投影された投影画像を、撮像装置としてのＣＣＤカメラ３で撮影し、撮影データＡ１をデジタルデータとして取り込む（処理Ｓ２）。
最後に、撮影データＡ１に輝度ムラが精密に反映されるような画像処理を行って、出力特性値の分布となる輝度ムラ分布Ａ２を取得し、輝度ムラ分布記憶部４２１にデータを格納する（処理Ｓ３：分布検出ステップ）。
【００３３】
(2-2)等位線設定手段４１２の構成
等位線設定手段４１２は、取得された輝度ムラ分布Ａ２に基づいて、輝度ムラが等しくなる等位線の間隔を設定し、設定された等位線の間隔に基づいて、輝度ムラ分布Ａ２上に等位線を設定する部分であり、具体的には、図４及び図５の処理を実行する。
まず、等位線設定手段４１２は、輝度ムラ分布記憶部４２１に格納された輝度ムラ分布Ａ２を取得する（処理Ｓ４）。
次に、等位線設定手段４１２は、取得した輝度ムラ分布Ａ２から輝度ムラの最大値及び最小値を取得する（処理Ｓ５）。
さらに、等位線設定手段４１２は、輝度ムラ分布Ａ２から輝度ムラのヒストグラムＡ３を取得する（処理Ｓ６）。
【００３４】
等位線設定手段４１２は、得られたヒストグラムＡ３に基づいて、等位線の間隔を設定する（処理Ｓ７：等位線間隔設定ステップ）。
例えば、図６に示されるような輝度ムラ分布画像Ａ４が取得され、その輝度ムラ分布がヒストグラムＡ５に示されるような状態であった場合、等位線の間隔をＥ≧１６０、１４０≦Ｅ＜１６０、１２０≦Ｅ＜１４０、Ｅ＜１２０と等間隔に取った場合、輝度ムラ分布画像Ａ４は画像Ａ６のように分類される。一方、等位線の間隔をＥ≧１６０、１５０≦Ｅ＜１６０、１３０≦Ｅ＜１５０、Ｅ＜１３０のように不等間隔に取った場合、輝度ムラ分布画像Ａ４は、画像Ａ７のように分類される。つまり、等位線設定手段４１２による等位線間隔の設定は、どのような補正を行うかによって任意に設定することができるようになっている。
【００３５】
これをさらに詳述すると、例えば、図７に示されるように、ヒストグラムＡ８のような輝度ムラ分布を有する輝度ムラ分布画像Ａ９が取得された場合、等位線設定手段４１２は、等間隔に設定した画像Ａ１０のような等位線Ａ、不等間隔に設定した画像Ａ１１のような等位線Ｂ、及び、不等間隔に設定した画像Ａ１２のような等位線Ｃのような設定を補正データの特性に応じて自由に設定できるのである。
等位線Ａは、等間隔で設定した一番単純な等位線間隔の設定方法であり、間隔設定に際して、特殊な処理をする必要がないという利点がある。
【００３６】
等位線Ｂは、輝度ムラ分布の最大値周辺で間隔が狭くなるようにした等位線間隔の設定方法であり、輝度ムラ分布画像Ａ９の略中央の部分での等位線間隔が狭くなっている。このような設定方法によれば、特に目立つムラを丁寧に補正するような補正データを設定することが可能となり、ピークを持つようなムラの補正に有効である。
等位線Ｃは、輝度ムラ分布画像Ａ９のヒストグラムＡ８のピーク値付近で間隔が狭くなるようにした等位線間隔の設定方法であり、輝度ムラ分布画像Ａ９の周縁部分で等位線間隔が狭くなっている。このような設定方法によれば、広範囲に輝度ムラが拡がるような領域を丁寧に補正するような補正データを設定することが可能となり、シミ状のムラの補正に有効である。
このようにして設定されたそれぞれの等位線間隔は、図８に示されるように、等位線間隔番号と、輝度ムラ最小値及び輝度ムラ最大値とを１つのレコードとしたテーブルＴ１として等位線間隔記憶部４２３に格納される。
【００３７】
図５に戻って、等位線間隔の設定が終了したら、等位線設定手段４１２は、輝度ムラ分布Ａ２と、設定した等位線間隔に基づいて、等位線を設定する（処理Ｓ８：等位線設定ステップ）。
この等位線の設定は、具体的には、図９のフローチャートに示される手順により行われる。
まず、等位線設定手段４１２は、輝度ムラ分布Ａ２を読み込み（処理Ｓ８１）、続けて等位線間隔Ｔ１の読み込みを行う（処理Ｓ８２）。
【００３８】
次に、等位線設定手段４１２は、輝度ムラ分布を等位線間隔番号で置き換えた輝度ムラ分布を算出する（処理Ｓ８３）。つまり、前述した図６に示される輝度ムラ分布画像Ａ４を、画像Ａ６や画像Ａ７のような画像に置き換えるのである。
最後に、等位線設定手段４１２は、境界線追跡法を用いて等位線を算出する（処理Ｓ８４）。境界線追跡法としては、４連結境界線追跡法、８連結境界線追跡法のいずれを採用してもよい。
算出されたすべての等位線は、図１０に示されるように、等位線番号、輝度ムラ値、境界点数、及び境界点の位置情報を１つのレコードとしたテーブルＴ２として等位線記憶部４２２に格納される。
【００３９】
(2-3)代表値設定手段４１３の構成
代表値設定手段４１３は、等位線設定手段４１２で設定された等位線のデータに基づいて、輝度ムラを補正する輝度補正パラメータの代表値を設定する部分であり、具体的には、図１１及び図１２の処理を実行する。
まず代表値設定手段４１３は、等位線記憶部４２２より等位線のデータの読み込みを行う（処理Ｓ９）。等位線のデータとしては、例えば、等位線番号、輝度ムラ値、境界点数、及び境界点の位置情報等が挙げられる。
【００４０】
次に、代表値設定手段４１３は、予め準備された輝度ムラと輝度ムラ補正パラメータを対応させた輝度ムラ−輝度ムラ補正パラメータ関係テーブルの読み込みを行う（処理Ｓ１０）。この輝度ムラ−輝度ムラ補正パラメータ関係テーブルは、図１２のグラフＡ１３のように、輝度ムラＥと補正パラメータＶを対応させたものであり、輝度ムラＥが大きくなればなるほど、補正パラメータによる補正量は大きくなるような関係にある。
【００４１】
最後に、代表値設定手段４１３は、等位線のデータ及び輝度ムラ−輝度ムラ補正パラメータ関係テーブルに基づいて、各等位線の輝度ムラの値に応じた各等位線の輝度補正パラメータ又は輝度補正パラメータを算出するためのパラメータを代表値として設定する（処理Ｓ１１）。この代表値は、例えば、輝度補正パラメータ番号、対応する等位線番号、及び輝度補正パラメータ値を含んで構成され、設定された代表値は、代表値記憶部４２４に格納される。
【００４２】
(2-4)補正データ生成手段４１４の構成
補正データ生成手段４１４は、等位線設定手段４１２によって設定された等位線に基づいて、補正値となる補正データを生成する部分であり、図１に示されるように、多角形分割手段４１５、節点値設定手段４１６、及び要素値設定手段４１７を備えて構成され、これらの各手段は具体的には、図１３及び図１４に示される処理を実行する。
まず、多角形分割手段４１５は、等位線記憶部４２２から図１４に示されるように領域Ａ１４のような等位線を取得する（処理Ｓ１２）。
【００４３】
等位線の取得が終了したら、多角形分割手段４１５は、領域Ａ１５に示されるような等位線による閉領域を設定する（処理Ｓ１３）。
これら閉領域の設定が終了したら、各閉領域内を複数の多角形要素領域に分割する（処理Ｓ１４：分割要素設定ステップ）。
最後に、節点値設定手段４１６及び要素値設定手段４１７は、各多角形要素領域に応じて、輝度補正パラメータとなる要素値、又は輝度補正パラメータを算出するためのパラメータとなる節点値を設定する（処理Ｓ１５：補正値設定ステップ）。
【００４４】
多角形分割手段４１５、節点値設定手段４１６、及び要素値設定手段４１７によるこれらの設定を、より詳細に説明すると、図１５及び図１６に示される手順で設定が行われる。
まず、多角形分割手段４１５は、図１６に示されるように、等位線による閉領域境界Ｌ１に基づいて、閉領域境界の分割数を設定する（処理Ｓ１６：節点設定ステップ）。尚、図１６においては、例えば、閉領域境界の分割数Ｎが例えば、６であるとすると、境界線上に６つの節点Ｐ１〜Ｐ６が設定されることとなる。
次に、多角形分割手段４１５は、閉領域境界Ｌ１を構成する境界点数と、閉領域境界の分割数から境界線分割線素の長さを算出する（処理Ｓ１７）。
【００４５】
続いて、閉領域境界Ｌ１と境界線分割線素の長さから、閉領域境界上に節点を配置する（処理Ｓ１８）。
そして、多角形分割手段４１５は、閉領域境界上の節点Ｐ１〜Ｐ６と、ドロネー三角形分割法を用いて三角形要素節点Ａ〜Ｆとの関連付けを行う（処理Ｓ１９）。
最後に、節点値設定手段４１６は、等位線及び三角形要素領域の節点位置から各三角形要素領域の節点値として輝度補正パラメータを算出するためのパラメータを設定し、要素値設定手段４１７は、等位線及び三角形要素領域に応じた要素値として輝度補正パラメータを設定する（処理Ｓ２０：補正値設定ステップ）。
【００４６】
最終的に補正データ生成手段４１４は、これらの手段によって設定された三角形要素領域、節点値及び要素値を、三角形要素領域毎に設定されたテーブル構造のデータとして格納する。
具体的には、例えば、図１７に示されるように、閉領域境界Ｌ１及び閉領域境界Ｌ２上に三角形要素節点Ａ〜Ｆが設定され、閉領域境界Ｌ１及び閉領域境界Ｌ２の間に三角形要素領域１〜４が設定され、要素値としてＶ１が設定されたとすると、補正データ生成手段４１４は、図１８に示されるようなテーブルＴ３及び図１９に示されるようなテーブルＴ４を生成する。
【００４７】
テーブルＴ３は、三角形要素領域１、２、３、４…に応じて、節点位置情報（ｘＡ，ｙＡ）、（ｘＢ，ｙＢ）、（ｘＦ，ｙＦ）…、要素値Ｖ１、要素節点値Ｌ１、Ｌ２を１つのレコードに格納した構造を備えている。例えば、要素番号１で与えられる三角形要素領域１は、節点位置情報が（ｘＡ，ｙＡ）、（ｘＢ，ｙＢ）、（ｘＦ，ｙＦ）、要素値Ｖ１、閉領域境界Ｌ１上にある節点Ａ、Ｂの要素節点値がＬ１、閉領域境界Ｌ２上にある節点Ｆの要素節点値Ｌ２とされている。
ここで、テーブルＴ３上では、要素値Ｖ１、要素節点値Ｌ１、Ｌ２は、いずれも補正パラメータとして設定されており、具体的な補正データは、図１９に示される補正値テーブルＴ４に格納されている。
【００４８】
この補正値テーブルＴ４には、前述した要素値Ｖ１、要素節点値Ｌ１、Ｌ２等に応じた具体的な補正データが格納され、両テーブルＴ３、Ｔ４によって、三角形要素領域毎に補正データによる補正が行われる。
また、要素値Ｖ１は、三角形要素領域内を補正する補正パラメータそのものであるが、要素節点値Ｌ１、Ｌ２は節点における補正パラメータとして設定されており、要素値Ｖ１を用いて補正を行わない場合には、要素節点値Ｌ１、Ｌ２を補間演算することにより、補正データとして利用することができる。
【００４９】
■２．補正データ作成装置１の作用
次に、前述した各機能手段を備えた補正データ作成装置１の作用について、図２０に示されるフローチャートに基づいて説明する。
輝度ムラ検出手段４１１は、補正対象となるプロジェクタ１００に輝度ムラ検出用投影画像データＴＰを入力し、これをＣＣＤカメラ３で撮影した後、撮影データに基づいて、輝度ムラ分布を取得する（処理Ｓ２１：分布検出ステップ）。
等位線設定手段４１２は、取得された輝度ムラ分布から輝度ムラの最大値及び最小値を取得して、ヒストグラムを取得し、このヒストグラムに基づいて、等位線の間隔を設定する（処理Ｓ２２：等位線間隔設定ステップ）。
【００５０】
続けて、等位線設定手段４１２は、設定された等位線の間隔に基づいて、輝度ムラ分布上に等位線を設定する（処理Ｓ２３：等位線設定ステップ）。
等位線が設定されたら、代表値設定手段４１３は、等位線設定手段４１２により設定された等位線のデータと、輝度ムラ−輝度ムラ補正パラメータ関係テーブルとに基づいて、各等位線の輝度ムラの値に応じた輝度補正パラメータを代表値として設定する（処理Ｓ２４）。
【００５１】
代表値設定手段４１３による代表値の節点が終了したら、補正データ生成手段４１４の多角形分割手段４１５は、等位線上に複数の節点を設定し（処理Ｓ２５：節点設定ステップ）、等位線による閉領域境界間を複数の三角形要素領域に分割する（処理Ｓ２６：分割要素設定ステップ）。
次に、分割された各三角形要素領域について、節点値設定手段４１６は、閉領域境界上に設定された要素節点値の設定を行い（処理Ｓ２７：補正値設定ステップ）、要素値設定手段４１７は、各三角形要素領域の要素値の設定を行う（処理Ｓ２８：補正値設定ステップ）。
【００５２】
補正データ生成手段４１４は、設定された要素節点値、要素値と、節点位置情報及ぶ三角形要素領域の要素番号とを対応させて、所定階調における補正データを、補正対象となるプロジェクタ１００の補正データ記憶手段１０１に書き込む（処理Ｓ２９）。
補正データ生成手段４１４は、すべての階調画像についての補整データが書き込まれたか否かを判定し（処理Ｓ３０）、書き込まれていないと判定されたら、輝度ムラ検出用投影画像データの階調を変更し（処理Ｓ３１）、処理Ｓ２１から繰り返し、すべての階調における補正データの書き込みが確認されたら、処理を終了する。
【００５３】
■３．プロジェクタ１００の構成
前述した補正データ作成装置１によって補正データが作成されたプロジェクタ１００の画像処理回路は、図２１に示されるように、Ａ／Ｄ変換器１０２、変換処理部１０３、Ｄ／Ａ変換器１０４、及び液晶表示装置駆動回路１０５を備えて構成され、ＲＧＢ端子１０６から入力される画像信号は、この画像処理回路によって処理されて液晶表示装置上に光学像が形成される。
Ａ／Ｄ変換器１０２は、アナログ信号として入力される画像信号をデジタル変換する部分であり、デジタル化された画像信号は、変換処理部１０３に出力される。
【００５４】
補正処理部としての変換処理部１０３は、前述した補正データ作成装置１によって作成された補正データ記憶手段１０１を備えている。変換処理部１０３は、入力される画像信号をこの補正データ記憶手段１０１に基づいて変換し、画像信号に対応する輝度値となるように画像信号を補正する。
この補正データ記憶手段１０１には、異なる階調に応じた節点位置情報、節点値、要素値を格納した複数の補正データテーブル１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ…が格納されており、変換処理部１０３は、入力される画像信号の階調に応じて、適宜補正データテーブル１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ…を選択して画像信号の補正を行う。尚、入力画像信号の階調判定は、フレーム単位で行われ、画面全体の輝度値を平均化したり、最も面積の広い部分の画像の輝度値に基づいて行うことができる。
そして、変換処理部１０３によって補正された画像信号は、後段のＤ／Ａ変換器１０４に出力される。
【００５５】
Ｄ／Ａ変換器１０４は、変換処理部１０３によって補正された画像信号をアナログ変換して液晶表示装置駆動回路１０５に出力する部分である。
液晶表示装置駆動回路１０５は、Ｄ／Ａ変換器１０４を介して入力される補正された画像信号に基づいて、液晶表示装置を駆動し、輝度ムラが解消された投影画像がスクリーン上に投影されることとなる。
このような補正データ記憶手段１０１を備えたプロジェクタ１００によれば、輝度ムラの極値を節点として階調毎に補正データテーブル１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ…を格納することにより、スクリーン面に表示された画像の輝度ムラに応じて輝度ムラ補正値を設定して、高精度に輝度ムラを補正することができるので、必要最小限のデータ量で高品質の画像を提供することのできるプロジェクタとすることができる。
【００５６】
〔第２実施形態〕
■１．補正データ作成装置１の構成
（１）装置全体構成
図２２には、第２実施形態に係るプロジェクタの補正データ作成装置Ｂ１の模式図が示され、この補正データ作成装置Ｂ１は、スクリーンＢ２、ＣＣＤカメラＢ３、及びコンピュータＢ４を備え、補正データ作成対象となるプロジェクタＢ１００の投影画像の出力特性値の分布としての輝度ムラを補正する補正データを作成する装置である。
スクリーンＢ２は、補正データ作成対象となるプロジェクタＢ１００の投影画像が投影される部分であり、ＣＣＤカメラＢ３は、スクリーンＢ２に投影された投影画像を撮像する撮像装置として機能し、このＣＣＤカメラＢ３によって撮像された画像は、電気信号に変換されてコンピュータＢ４に出力される。
【００５７】
コンピュータＢ４は、ＣＣＤカメラＢ３で撮像された画像を取り込んで、画像処理を行って、プロジェクタＢ１００の補正データを生成する部分である。
このコンピュータＢ４で生成された補正データは、プロジェクタＢ１００に設けられるメモリ等の補正データ記憶手段Ｂ１０１に格納され、詳しくは後述するが、プロジェクタＢ１００で投影画像を投影する際、この補正データ記憶手段Ｂ１０１に格納された補正データを用いて画像信号を補正し、画像を投影する。
【００５８】
コンピュータＢ４は、演算処理装置Ｂ４１及び記憶装置Ｂ４２を備え、ＣＣＤカメラＢ３によって撮影された画像に係る電気信号は、デジタル画像データに変換されて演算処理装置Ｂ４１で処理される。
演算処理装置Ｂ４１は、演算領域上で展開されるプログラムとしての輝度ムラ検出手段Ｂ４１１、輝度ムラ極値設定手段Ｂ４１２、多角形分割手段Ｂ４１３、節点値設定手段Ｂ４１４、要素値設定手段Ｂ４１５、及び補正データ判定手段Ｂ４１６とを備え、記憶装置Ｂ４２には、これらの検出値、設定値等を保存するために、輝度ムラ分布記憶部Ｂ４２１、輝度ムラ極値記憶部Ｂ４２２が記憶領域の一部に確保されている。
【００５９】
（２）演算処理装置Ｂ４１内の機能的手段の構成
(2-1)輝度ムラ検出手段Ｂ４１１の構成
輝度ムラ検出手段Ｂ４１１は、プロジェクタＢ１００から投影された投影画像を撮像したＣＣＤカメラＢ３からの出力に基づいて、輝度ムラを検出する部分であり、具体的には、図２３及び図２４の処理を実行する。
まず、輝度ムラ検出手段Ｂ４１１は、輝度ムラ検出用投影画像データＢＴＰを、補正データ作成対象となるプロジェクタＢ１００に入力し、プロジェクタＢ１００からこの画像データに応じた投影画像をスクリーンＢ２の投影面上に投影させる（処理ＢＳ１）。尚、この際の輝度ムラ検出用投影画像データＢＴＰは、一定階調の単色画像を表示させるものである。
【００６０】
次に、輝度ムラ検出手段Ｂ４１１は、投影面上に投影された投影画像を、撮像装置としてのＣＣＤカメラＢ３で撮影し、撮影データＢＡ１をデジタルデータとして取り込む（処理ＢＳ２）。
最後に、撮影データＢＡ１に輝度ムラが精密に反映されるような画像処理を行って、出力特性値の分布となる輝度ムラ分布ＢＡ２を取得し、輝度ムラ分布記憶部Ｂ４２１にデータを格納する（処理ＢＳ３：分布検出ステップ）。
【００６１】
(2-2)輝度ムラ極値設定手段Ｂ４１２の構成
輝度ムラ極値設定手段Ｂ４１２は、取得された輝度ムラ分布に基づいて、輝度ムラ極値を設定する部分であり、具体的には、図２５及び図２６の処理を実行する。
まず、輝度ムラ極値設定手段Ｂ４１２は、輝度ムラ分布記憶部Ｂ４２１に格納された輝度ムラ分布ＢＡ２を取得する（処理ＢＳ４）。
輝度ムラ分布ＢＡ２が取得されたら、輝度ムラ極値設定手段Ｂ４１２は、輝度ムラ分布ＢＡ２において、輝度値が近傍周囲の輝度値よりも高かったり、低かったりする部分を算出する（処理ＢＳ５）。具体的には、図２５のＢＡ３に示されるように、輝度ムラ極値が画像ＢＡ３１のように判定されたら、各点の極値番号、極値の位置、極値を、テーブルＢＡ３２のように算出する。
【００６２】
ここで、輝度ムラ極値の判定は、図２７及び図２８の処理を実行することにより実現することができる。
まず、図２７に示されるように、輝度ムラ極値設定手段Ｂ４１２は、取得された輝度ムラ分布ＢＡ５内に、複数の極値探索範囲ＢＡ５１、ＢＡ５２…を分割設定する（処理ＢＳ５１）。
次に、輝度ムラ極値設定手段Ｂ４１２は、各探索範囲内ＢＡ５１、ＢＡ５２…内において、探索範囲内の輝度ムラ分布を双二次関数で補間する（処理ＢＳ５２）。
輝度ムラ極値設定手段Ｂ４１２は、図２７に示されるように、ある探索範囲ＢＡ５Ｎ内の輝度ムラ分布を近似する双二次関数ＢＡ６１から、近似関数の極値（近似関数の勾配＝０の位置）を算出する（処理ＢＳ５３）。
最後に、輝度ムラ極値設定手段Ｂ４１２は、探索範囲ＢＡ５Ｎ内に極値があるかどうかを判定し、あればそれを極値として設定する（処理ＢＳ５４）。
【００６３】
図２５及び図２６に戻って、次に、得られた極値のうち、輝度ムラ極値設定手段Ｂ４１２は、節点として用いるべき極値の設定を行い、設定された極値点群のデータを輝度ムラ極値記憶部Ｂ４２２に格納する（処理ＢＳ６：極値設定ステップ）。
節点として用いるべき極値の設定は、例えば、図２５のＢＡ４に示されるように近傍周囲の輝度ムラと極値部分の輝度ムラとの偏差が少ない場合、必要に応じて削除することにより行う。尚、削除するには、予め閾値を設けておき、この閾値を超えるか否かで判定すればよい。例えば、図２５において、画像ＢＡ４１における点３の極値部分の輝度ムラの偏差が少ないと判定されれば、算出された極値番号、極値の位置、及び極値のテーブルＢＡ４２のうち、極値番号３のレコードを削除することにより、節点として用いるべき極値を削除することが可能となる。
【００６４】
(2-3)多角形分割手段Ｂ４１３の構成
多角形分割手段Ｂ４１３は、輝度ムラ極値設定手段Ｂ４１２で設定された極値点群のデータに基づいて、スクリーン面に表示された画像を、極値を節点とした多角形要素領域に分割する部分であり、具体的には、図２９及び図３０に示される処理を実行する。
まず、多角形分割手段Ｂ４１３は、輝度ムラ極値記憶部Ｂ４２２に格納された輝度ムラ極値を取得する（処理ＢＳ７）。
【００６５】
多角形分割手段Ｂ４１３は、取得された輝度ムラ極値に基づいて、輝度ムラ極値の点群を節点とする多角形要素領域により、スクリーン面に表示された画像を複数の要素領域に分割する（処理ＢＳ８：分割要素設定ステップ）。
要素領域の分割には、例えば、多角形要素領域を三角形としたドロネー三角分割法を利用することができる。すなわち、図３０に示されるように、輝度ムラ検出手段Ｂ４１１によって検出された輝度ムラ分布ＢＡ２から、輝度ムラ極値設定手段Ｂ４１２により、画像ＢＡ４１のような輝度ムラ極値の点群が得られ、多角形分割手段Ｂ４１３は、この極値を節点として要素分割を行い、画像ＢＡ４１は、画像ＢＡ７のような複数の三角形要素によって要素分割される。
【００６６】
(2-4)節点値設定手段Ｂ４１４及び要素値設定手段Ｂ４１５の構成
節点値設定手段Ｂ４１４及び要素値設定手段Ｂ４１５は、多角形分割手段Ｂ４１３によって分割された三角形要素に応じた補正値を生成する部分であり、例えば、図３１に示されるように、４つの三角形要素１〜４に分割されているとすると、節点値設定手段Ｂ４１４は、例えば、要素１の節点値をする場合、要素１の要素節点Ａ、Ｂ、Ｆの節点値を設定し、要素値設定手段Ｂ４１５は、要素１の補正値となる要素値を設定する。
【００６７】
具体的には、図３２に示されるように、これらの手段は、三角形要素番号に応じて、三角形要素の節点位置、その際の節点値及び要素値を格納した要素領域格納テーブルＢＴ１を生成する。
例えば、要素番号１の節点位置は、補正対象となる表示画像にＸＹ座標を設定したときに、要素節点１が（ｘＡ、ｙＡ）、要素節点２が（ｘＢ、ｙＢ）、要素節点３が（ｘＦ、ｙＦ）という形で格納され、要素値が要素値Ｖ１として格納され、要素節点１〜３における要素節点値がＬＡ、ＬＢ、ＬＦとして要素番号１に係るレコードに格納される。
【００６８】
ここで、要素値Ｖ１及び要素節点値ＬＡ、ＬＢ、ＬＦは、いずれも要素番号１の三角形要素の輝度ムラ補正データ（補正値）であるが、本例では、これらの値は補正パラメータとして設定されており、実際の補正値となる数値データは、図３３に示される補正値テーブルＴ２に格納されている。この補正値テーブルＴ２では、補正パラメータＶ１、ＬＡ、ＬＢ、ＬＦに応じて実際の補正値となる数値データが格納される。
尚、要素値Ｖ１は、要素番号１の三角形要素領域に与える輝度ムラ補正データ（補正値）を意味する。一方、この要素値Ｖ１を使用しない場合、要素節点値ＬＡ、ＬＢ、ＬＦを用い、内部の要素番号１の三角形要素領域内の補正値は、要素節点値ＬＡ、ＬＢ、ＬＦを補間演算することにより、三角形要素領域内の実際の輝度ムラ補正データ（補正値）を算出することが可能となる。
【００６９】
(2-5)補正データ判定手段Ｂ４１６の構成
補正データ判定手段Ｂ４１６は、前述した多角形分割手段Ｂ４１３、節点値設定手段Ｂ４１４、及び要素値設定手段Ｂ４１５により設定された輝度ムラ補正データに基づいて、プロジェクタＢ１００にて輝度ムラ補正された投影画像を投影した補正画像の輝度ムラ分布を検出し、その良否を判定する部分であり、具体的には、図３４に示される処理を実行する。
まず、図３４に示されるように、補正データ判定手段Ｂ４１６は、輝度ムラ検出手段Ｂ４１１に制御指令を出力し、プロジェクタＢ１００に輝度ムラ検出用投影画像データＢＴＰを再び出力させ、プロジェクタＢ１００からこの画像データに応じた投影画像を輝度ムラ補正してスクリーン上に投影させ、輝度ムラ検出手段Ｂ４１１により輝度ムラ分布を取得させる（処理ＢＳ１０）。
【００７０】
次に、補正データ判定手段Ｂ４１６は、前述の各手段によって得られた輝度ムラ補正データ（補正値）を取得し（処理ＢＳ１１）、処理ＢＳ１０において新たに得られた輝度ムラ分布と、輝度ムラ補正データに基づいて、輝度ムラ補正後の輝度ムラ分布を算出する（処理ＢＳ１２：補正後分布取得ステップ）。
そして、補正データ判定手段Ｂ４１６は、輝度ムラ補正後の輝度ムラ分布について、輝度ムラ極値設定手段Ｂ４１２に極値の設定を行わせ、設定された極値の良否判定を行う（処理ＢＳ１３：補正画像評価ステップ）。ここで、良否判定評価は、輝度ムラ補正後の輝度ムラ分布の極値の大きさがすべて予め設定した閾値の範囲内に収まっているか否かにより行うことができる。
【００７１】
良否判定の結果、設定した閾値の範囲内に収まっていると判定されたら、処理を終了するが、設定した閾値の範囲内に収まっていないと判定された場合、補正データ判定手段Ｂ４１６は、輝度ムラ補正データを設定した際の極値設定に、今回得られた極値を追加設定し、多角形分割手段Ｂ４１３に制御指令を出力して、多角形分割手段Ｂ４１３による要素分割を行わせ、得られた多角形要素領域に基づいて、再度節点値設定手段Ｂ４１４及び要素値設定手段Ｂ４１５に要素値及び要素節点値を算出させる（処理ＢＳ１４：補正画像評価ステップ）。
【００７２】
このような補正データ判定手段Ｂ４１６による補正画像の評価を、図３５乃至図３８を参照して、より詳細に説明すると、次のようになる。
まず、第１回目の一連の処理による輝度ムラ補正データの生成は、図３５に示されるように、輝度ムラ検出手段Ｂ４１１により、輝度ムラ分布ＢＡ８のような分布が取得される。これに基づいて、輝度ムラ極値設定手段Ｂ４１２によって、輝度ムラの極値Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３がＢＡ９のように設定され、多角形分割手段Ｂ４１３により、ＢＡ１０のような複数の三角形要素領域に分割される。
この処理を一次元的なグラフで説明すると、図３６に示すように、輝度ムラ分布はグラフＢＧ１のような曲線として把握することができ、把握された曲線から極値となる点Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３のような極値設定が行われる（グラフＢＧ２）。そして、各極値Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３を三角形分割要素領域Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３として設定する（グラフＢＧ３）。
【００７３】
次に、第２回目の一連の処理による輝度ムラ補正データの生成は、図３７に示されるように、輝度ムラ検出手段Ｂ４１１により輝度ムラ分布ＢＡ１１のような分布が取得される。これに基づいて、前回の輝度ムラ極値設定手段Ｂ４１２によって新たに設定された極値Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３…がＢＡ１２のように設定される。新たに設定された極値Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３…に基づいて、再度多角形分割を行うと、ＢＡ１３に示されるように、第１回目よりは細かい多角形要素領域に分割される。
【００７４】
この処理を前記と同様に一次元的なグラフで説明すると、図３８に示されるように、補正後の輝度ムラ分布は、グラフＢＧ４のように把握される。尚、グラフＢＧ４における輝度ムラ分布のＸ軸と交わっている部分は、前回補正した際に設定した極値Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３であり、これらの点Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３においては、既に第１回目の補正により補正されているため輝度ムラは生じていない。このグラフＢＧ４に基づいて、第２回目の極値設定を行い、新たな点Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３を極値として追加設定する（グラフＢＧ５）。
そして、これに基づいて、多角形分割を行うと、グラフＢＧ６に示されるように、さらに細かい多角形要素領域に分割され、輝度ムラも小さくなる。従って、これを何度も繰り返すことにより、輝度ムラ分布を限りなく無くす方向に収束させることが可能となる。
【００７５】
■２．補正データ作成装置Ｂ１の作用
次に、前述した各機能的手段を備えた補正データ作成装置Ｂ１の全体の作用を、図３９に示されるフローチャートに基づいて説明する。
輝度ムラ検出手段Ｂ４１１は、補正対象となるプロジェクタＢ１００に輝度ムラ検出用投影画像データＢＴＰを入力し、これをＣＣＤカメラＢ３で撮影した後、撮影データＢＡ１に基づいて、輝度ムラ分布ＢＡ２を取得する（処理ＢＳ１５：分布検出ステップ）。
次に、輝度ムラ極値設定手段Ｂ４１２は、取得された輝度ムラ分布に基づいて、輝度ムラ極値を設定する（処理ＢＳ１６：極値設定ステップ）。
【００７６】
輝度ムラ極値の設定が終了したら、多角形分割手段Ｂ４１３は、極値点群を節点としてスクリーン面に表示された画像を複数の要素領域に分割する（処理ＢＳ１７：分割要素設定ステップ）。
節点値設定手段Ｂ４１４は、各多角形要素領域の節点値の設定を行い（処理ＢＳ１８：補正値設定ステップ）、要素値設定手段Ｂ４１５は、各多角形要素領域の要素値の設定を行い（処理ＢＳ１９：補正値設定ステップ）、図３２及び図３３に示される要素領域格納テーブルＢＴ１及び補正値テーブルＢＴ２を生成する。
補正値の作成が終了したら、補正データ判定手段Ｂ４１６は、要素領域格納テーブルＢＴ１及び補正値テーブルＢＴ２によって補正された補正画像を、輝度ムラ検出手段Ｂ４１１によって表示させ、補正画像の輝度ムラ分布を算出する（処理ＢＳ２０）。
【００７７】
補正データ判定手段Ｂ４１６は、輝度ムラ補正後の輝度ムラ分布から、輝度ムラ極値設定手段Ｂ４１２に極値の設定を行わせ、設定された極値が閾値の範囲内にあるか否かの良否判定評価を行う（処理ＢＳ２１）。
閾値の範囲外であると判定された場合、補正データ判定手段Ｂ４１６は、前回設定された極値に今回の極値を新たに加え、要素領域の分割を再度行い、新たに分割生成された多角形要素領域毎の節点値設定及び要素値設定を行い、補正画像が閾値内となるまで繰り返す。
【００７８】
一方、閾値の範囲内であると判定された場合、補正データ判定手段Ｂ４１６は、生成した要素領域格納テーブルＢＴ１及び補正値テーブルＢＴ２を、補正対象となるプロジェクタＢ１００の補正データ記憶手段Ｂ１０１に書き込む（処理ＢＳ２２）。
補正データ記憶手段Ｂ１０１への書き込みが終了したら、補正データ判定手段Ｂ４１６は、異なる階調画像の補正値を作成するか否かを判定する（処理ＢＳ２３）。異なる階調画像の補正値を作成する場合は、検出用投影画像データの階調を変更して（処理ＢＳ２４）、新たな階調画像に基づいて、補正値の作成を開始し、必要な階調画像の数だけ補正値の作成を繰り返す。
【００７９】
■３．プロジェクタＢ１００の構成
前述した補正データ作成装置Ｂ１によって補正データが作成されたプロジェクタＢ１００の画像処理回路は、図４０に示されるように、Ａ／Ｄ変換器Ｂ１０２、変換処理部Ｂ１０３、Ｄ／Ａ変換器Ｂ１０４、及び液晶表示装置駆動回路Ｂ１０５を備えて構成され、ＲＧＢ端子Ｂ１０６から入力される画像信号は、この画像処理回路によって処理されて液晶表示装置上に光学像が形成される。
Ａ／Ｄ変換器Ｂ１０２は、アナログ信号として入力される画像信号をデジタル変換する部分であり、デジタル化された画像信号は、変換処理部Ｂ１０３に出力される。
【００８０】
補正処理部としての変換処理部Ｂ１０３は、前述した補正データ作成装置Ｂ１によって作成された補正データ記憶手段Ｂ１０１を備えている。変換処理部Ｂ１０３は、入力される画像信号をこの補正データ記憶手段Ｂ１０１に基づいて変換し、画像信号に対応する輝度値となるように画像信号を補正する。
この補正データ記憶手段Ｂ１０１には、異なる階調に応じた節点位置情報、節点値、要素値を格納した複数の補正データテーブルＢ１０１Ａ、Ｂ１０１Ｂ、Ｂ１０１Ｃ…が格納されており、変換処理部Ｂ１０３は、入力される画像信号の階調に応じて、適宜補正データテーブルＢ１０１Ａ、Ｂ１０１Ｂ、Ｂ１０１Ｃ…を選択して画像信号の補正を行う。尚、入力画像信号の階調判定は、フレーム単位で行われ、画面全体の輝度値を平均化したり、最も面積の広い部分の画像の輝度値に基づいて行うことができる。
そして、変換処理部Ｂ１０３によって補正された画像信号は、後段のＤ／Ａ変換器Ｂ１０４に出力される。
【００８１】
Ｄ／Ａ変換器Ｂ１０４は、変換処理部Ｂ１０３によって補正された画像信号をアナログ変換して液晶表示装置駆動回路Ｂ１０５に出力する部分である。
液晶表示装置駆動回路Ｂ１０５は、Ｄ／Ａ変換器Ｂ１０４を介して入力される補正された画像信号に基づいて、液晶表示装置を駆動し、輝度ムラが解消された投影画像がスクリーン上に投影されることとなる。
このような補正データ記憶手段Ｂ１０１を備えたプロジェクタＢ１００によれば、輝度ムラの極値を節点として階調毎に補正データテーブルＢ１０１Ａ、Ｂ１０１Ｂ、Ｂ１０１Ｃ…を格納することにより、スクリーン面に表示された画像の輝度ムラに応じて輝度ムラ補正値を設定して、高精度に輝度ムラを補正することができるので、必要最小限のデータ量で高品質の画像を提供することのできるプロジェクタとすることができる。
【００８２】
〔実施形態の変形〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記第１実施形態では、スクリーン面に表示された画像の輝度ムラを補正する補正データテーブル１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ…について、本発明を適用していたが、本発明はこれに限られない。すなわち、色ムラ補正を行う場合も、本発明を適用して補正データを作成し、これをプロジェクタの補正データ記憶手段に格納してもよく、さらには、輝度ムラ補正データ及び色ムラ補正データ双方をプロジェクタに格納しておき、輝度ムラ及び色ムラを同時に補正できるプロジェクタとしてもよい。
【００８３】
また、前記第１実施形態では、プロジェクタ１００の投影画像を補正するために、補正データテーブル１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ…を作成していたが、本発明はこれに限られない。すなわち、薄型の液晶表示装置や、ＰＤＰ、有機ＥＬディスプレイ等の自己発光型の画像表示装置に本発明を適用してもよい。
【００８４】
さらに、前記第２実施形態では、スクリーン面に表示された画像の輝度ムラを補正する補正データテーブルＢ１０１Ａ、Ｂ１０１Ｂ、Ｂ１０１Ｃ…について、本発明を適用していたが、本発明はこれに限られない。すなわち、色ムラ補正を行う場合も、本発明を適用して補正データを作成し、これをプロジェクタの補正データ記憶手段に格納してもよく、さらには、輝度ムラ補正データ及び色ムラ補正データ双方をプロジェクタに格納しておき、輝度ムラ及び色ムラを同時に補正できるプロジェクタとしてもよい。
【００８５】
また、前記第２実施形態では、プロジェクタＢ１００の投影画像を補正するために、補正データテーブルＢ１０１Ａ、Ｂ１０１Ｂ、Ｂ１０１Ｃ…を作成していたが、本発明はこれに限られない。すなわち、薄型の液晶表示装置や、ＰＤＰ、有機ＥＬディスプレイ等の自己発光型の画像表示装置に本発明を適用してもよい。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造及び形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、プロジェクタに適用できる他、ＰＤＰ、有機ＥＬディスプレイ等の画像表示装置に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の実施形態に係る補正データ作成装置の構成を表す模式図。
【図２】前記実施形態における輝度ムラ検出手段による輝度ムラ検出を表す模式図。
【図３】前記実施形態における輝度ムラ検出手段の作用を表すフローチャート。
【図４】前記実施形態における等位線間隔設定を説明するための模式図。
【図５】前記実施形態における等位線間隔の設定方法を示すフローチャート。
【図６】前記実施形態における等位線間隔設定を説明するための模式図。
【図７】前記実施形態における等位線間隔設定を説明するための模式図。
【図８】前記実施形態における設定された等位線間隔を格納した等位線間隔記憶部のデータ構造を表す模式図。
【図９】前記実施形態における等位線設定の手順を表すフローチャート。
【図１０】前記実施形態における設定された等位線を格納した等位線記憶部のデータ構造を表す模式図。
【図１１】前記実施形態における設定された等位線に基づいて、代表値を設定する方法を説明するためのフローチャート。
【図１２】前記実施形態における代表値を設定する方法を説明するための模式図。
【図１３】前記実施形態における多角形分割手段による多角形要素領域分割及び補正値設定の手順を表すフローチャート。
【図１４】前記実施形態における多角形分割手段による多角形要素領域分割及び補正値設定の方法を説明するための模式図。
【図１５】前記実施形態における多角形分割手段による多角形要素領域分割の手順を表すフローチャート。
【図１６】前記実施形態における多角形分割手段による多角形要素領域分割の方法を説明するための模式図。
【図１７】前記実施形態における作成された補正値を説明するための模式図。
【図１８】前記実施形態における作成された補正値のデータ構造を表す模式図。
【図１９】前記実施形態における作成された補正値のデータ構造を表す模式図。
【図２０】前記実施形態における補正データ作成装置の作用を説明するフローチャート。
【図２１】前記実施形態における補正データ作成装置により作成された補正値が格納された補正データ記憶手段を備えたプロジェクタの画像処理回路の模式図。
【図２２】本発明の実施形態に係る補正データ作成装置の構成を表す模式図。
【図２３】前記実施形態における輝度ムラ検出手段による輝度ムラ検出を表す模式図。
【図２４】前記実施形態における輝度ムラ検出手段の作用を表すフローチャート。
【図２５】前記実施形態における輝度ムラ極値設定手段による輝度ムラ極値設定を表す模式図。
【図２６】前記実施形態における輝度ムラ極値設定手段の作用を表すフローチャート。
【図２７】前記実施形態における輝度ムラ極値設定の方法を説明するための模式図。
【図２８】輝度ムラ極値設定の手順を表すフローチャート。
【図２９】前記実施形態における多角形分割手段による多角形要素領域分割の手順を表すフローチャート。
【図３０】前記実施形態における多角形分割手段による多角形要素領域分割の方法を説明するための模式図。
【図３１】前記実施形態における作成された補正値を説明するための模式図。
【図３２】前記実施形態における作成された補正値のデータ構造を表す模式図。
【図３３】前記実施形態における作成された補正値のデータ構造を表す模式図。
【図３４】前記実施形態における補正データ判定手段による補正画像の良否判定評価の流れを表すフローチャート。
【図３５】前記実施形態における補正データ判定手段による良否判定後の再度の極値設定及び多角形要素領域分割を説明するための模式図。
【図３６】前記実施形態における補正データ判定手段による良否判定後の再度の極値設定及び多角形要素領域分割を説明するためのグラフ。
【図３７】前記実施形態における補正データ判定手段による良否判定後の再度の極値設定及び多角形要素領域分割を説明するための模式図。
【図３８】前記実施形態における補正データ判定手段による良否判定後の再度の極値設定及び多角形要素領域分割を説明するためのグラフ。
【図３９】前記実施形態における補正データ作成装置の作用を説明するフローチャート。
【図４０】前記実施形態における補正データ作成装置により作成された補正値が格納された補正データ記憶手段を備えたプロジェクタの画像処理回路の模式図。
【符号の説明】
【００８８】
１…補正データ作成装置、１００…プロジェクタ、１０１…補正データ記憶手段、１０３…変換処理部、４１１…輝度ムラ検出手段、４１２…等位線設定手段、４１３…代表値設定手段、４１４…補正データ生成手段、４１５…多角形分割手段、４１６…節点値設定手段、４１７…要素値設定手段、Ｓ３、Ｓ２１…分布検出ステップ、Ｓ７、Ｓ２２…等位線間隔設定ステップ、Ｓ８、Ｓ２３…等位線設定ステップ、Ｓ１４、Ｓ２６…分割要素設定ステップ、Ｓ１５、Ｓ２０、Ｓ２７、Ｓ２８…補正値設定ステップ、Ｓ１８、Ｓ２５…節点設定ステップ、Ｂ１…補正データ作成装置、Ｂ４１１…輝度ムラ検出手段、Ｂ４１２…輝度ムラ極値設定手段、Ｂ４１３…多角形分割手段、Ｂ４１４…節点値設定手段、Ｂ４１５…要素値設定手段、Ｂ４１６…補正データ判定手段、ＢＳ３、ＢＳ１５…分布検出ステップ、ＢＳ６、ＢＳ１６…極値設定ステップ、ＢＳ８、ＢＳ１７…分割要素設定ステップ、ＢＳ１２、ＢＳ２０…補正後分布取得ステップ、ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ２１…補正画像評価ステップ、ＢＳ９、ＢＳ１８、ＢＳ１９…補正値設定ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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