(57)【要約】  この発明は、施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格に関する、ディスプレイシステムの空間および軸外の適合性を向上させるための方法を説明する。このディスプレイシステムでは、各ピクセルまたはピクセルのゾーンについて、すなわちディスプレイ上の位置の関数としてかつ視野角の関数として本来のトランスファカーブが得られる。一旦この情報が利用可能になると、Ｐ値からＤＤＬへの最適な変換方式がディスプレイの各位置について生成され、これがすべてのあり得る視野角について生成される。使用において、変換方式が用いられて向上されたＤＩＣＯＭ挙動が得られる。この最適化は、予め設定された、選択可能な、または測定された視野角に基づいて、視野角についても行われる。
2007532962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクスディスプレイにおけるピクセル素子の複数のゾーンのグレースケールまたはカラーの値の不適合を補正するための方法であって、前記補正は、施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格に関連し、ピクセル素子の各ゾーンは異なる較正関数によって補正され、前記方法は、
ピクセル素子の各ゾーンに対して独立して、
その駆動信号の関数としてのピクセル素子のゾーンのグレースケールまたはカラーの値の不適合を特徴付ける特徴付けデータを記憶するステップと、
特徴付けデータに従って、前記施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格に適合するグレースケールまたはカラーのレベルを得るために、ピクセル素子の前記ゾーンの駆動信号を事前に補正するステップとを含み、前記事前に補正するステップは、表示すべきグレースケールまたはカラーの値の入力値と、ピクセル素子のゾーンが見られるかまたは見られるべき視野角とに基づいて実行され、
前記方法はさらに、ピクセル素子のゾーンが見られるかまたは見られるべき視野角が予め定められた範囲外である場合に、事前の補正を調整するステップを含む、方法。
【請求項２】
事前の補正を調整するステップは、グレースケールレベルの数を低減させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
事前の補正を調整するステップは、ディスプレイ内容を均一なグレースケールレベルに変更するステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ピクセル素子のゾーンは１つのピクセル素子を含む、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
ピクセル素子のゾーンは複数のピクセル素子を含み、ゾーンの各ピクセル素子には同じ特徴付けデータが割当てられている、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
マトリクスディスプレイが見られるかまたは見られるべき前記視野角はユーザによって選択可能である、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
マトリクスディスプレイが見られるかまたは見られるべき前記視野角が検出システムを用いて測定される、請求項１から５のいずれかに記載の補正方法。
【請求項８】
前記特徴付けデータはさらに、バックライト強度の依存性、環境パラメータの依存性のうちの少なくとも１つを含む、請求項１から７のいずれかに記載の補正方法。
【請求項９】
前記環境パラメータは環境光の強度である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記駆動信号を事前に補正するステップは、ルックアップテーブルの使用に基づいて実行される、請求項１から９のいずれかに記載の補正方法。
【請求項１１】
前記駆動信号を事前に補正するステップは、少なくとも部分的に数学的関数を用いることに基づいて実行される、請求項１から１０のいずれかに記載の補正方法。
【請求項１２】
ピクセル素子の個々のゾーンからキャプチャされた画像から特徴付けデータを生成するステップをさらに含む、請求項１から１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
特徴付けデータを生成するステップは、マトリクスディスプレイの各ピクセル素子につ
いての特徴付けデータを表わすピクセル素子プロファイルマップを構築するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
事前に補正するステップは、画像を表示しつつ、マトリクスディスプレイの駆動中にリアルタイムで実行される、請求項１から１３のいずれかに記載の補正方法。
【請求項１５】
事前に補正するステップは、画像を表示しつつ、マトリクスディスプレイの駆動中以外の時間にオフラインで実行される、請求項１から1３のいずれかに記載の補正方法。
【請求項１６】
前記施行されたグレースケールディスプレイ規格は、米国電機製造業者協会によって発行された医療用デジタル画像化および通信（ＤＩＣＯＭ）規格である、請求項１から１５のいずれかに記載の補正方法。
【請求項１７】
マトリクスディスプレイにおけるピクセル素子の複数のゾーンのグレースケールまたはカラーの値の不適合を補正するためのシステムであって、前記補正は、施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格に関連し、前記システムは、
その駆動信号の関数として、および、ピクセル素子のゾーンが見られるべき視野角の関数としてのピクセル素子の複数のゾーンのグレースケールまたはカラーの値の不適合を特徴付ける特徴付けデータを記憶するためのメモリ手段と、
特徴付けデータに従って、施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格に適合するグレースケールまたはカラーのレベルを得るために、駆動信号をピクセル素子のゾーンに事前に補正するための、定められた視野角が予め定められた範囲外にある場合にこれらの駆動信号を調整するよう適合された補正装置とを含む、システム。
【請求項１８】
補正装置は、グレースケールまたはカラーのレベルの数を減らすために、駆動信号をピクセル素子のゾーンに調整するよう適合される、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
補正装置は、単一のグレースケールまたはカラーのレベルを得るために、駆動信号をピクセル素子のゾーンに調整するよう適合される、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
ピクセル素子のいくつかのゾーンについての特徴付けデータを、ピクセル素子の前記ゾーンの各々のグレースケールまたはカラーのレベルとマトリクスディスプレイにおけるいくつかの視野角およびいくつかの空間位置についての対応する駆動信号との関係を確立することによって、生成するための特徴付け装置をさらに含む、請求項１７から１９のいずれかに記載のシステム。
【請求項２１】
前記特徴付け装置は、マトリクスディスプレイのピクセル素子の画像を生成するための画像キャプチャ装置を含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
補正装置は、ディスプレイシステムに対するユーザの視野角を決定するための視野角決定装置を含む、請求項１７から２１に記載のシステム。
【請求項２３】
特徴付け装置は、その駆動信号の関数として本来のグレースケールまたはカラーの輝度レベルをマトリクスディスプレイのピクセル素子のいくつかのゾーンに割当てるための光出力値割当て装置を含む、請求項２０から２２のいずれかに記載のシステム。
【請求項２４】
画像を表示するためのマトリクスディスプレイ装置であって、
ピクセル素子の複数のゾーンと、
マトリクスディスプレイのピクセル素子のいくつかのゾーンについての特徴付けデータを記憶するためのメモリとを含み、前記特徴付けデータは、ピクセル素子のゾーンのグレ
ースケールまたはカラーのレベルと、その対応する駆動信号との関係を表わし、前記特徴付けデータは、マトリクスディスプレイにおけるピクセル素子のゾーンの空間位置の関数と、ピクセル素子のゾーンが見られるかまたは見られるべき視野角の関数とであり、前記マトリクスディスプレイ装置はさらに、
マトリクスディスプレイに対するユーザの視野角を決定するための手段と、
特徴付けデータに従って、施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格に適合するグレースケールまたはカラーのレベルを得るために駆動信号をピクセル素子のゾーンに事前に補正するための、定められた視野角が予め定められた範囲外にある場合にこれらの駆動信号を調整するよう適合された補正装置とを含む、マトリクスディスプレイ装置。
【請求項２５】
補正装置は、少ない数のグレースケールまたはカラーのレベルだけが表示されるように駆動信号を調整するよう適合される、請求項２４に記載のマトリクスディスプレイ装置。
【請求項２６】
補正装置は、単一のグレースケールまたはカラーのレベルだけが表示されるように駆動信号を調整するよう適合される、請求項２５に記載のマトリクスディスプレイ装置。
【請求項２７】
画像を表示するためのマトリクスディスプレイのピクセル素子の複数のゾーンのグレースケールまたはカラーの値の不適合を補正するためのシステムとともに用いられる制御ユニットであって、
その補正は、施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格に関連し、前記制御ユニットは、
マトリクスディスプレイのピクセル素子のいくつかのゾーンについての特徴付けデータを記憶するための手段を含み、前記特徴付けデータは、ピクセル素子のゾーンのグレースケールまたはカラーのレベルとその対応する駆動信号との関係を表わし、前記特徴付けデータは、マトリクスディスプレイにおけるピクセル素子のゾーンの空間位置の関数と、ピクセル素子のゾーンが見られるかまたは見られるべき視野角の関数とであり、前記制御ユニットはさらに、
マトリクスディスプレイに対するユーザの視野角を決定するための手段と、
特徴付けデータに従って、施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格に適合するグレースケールまたはカラーのレベルを得るように、駆動信号をピクセル素子のゾーンに事前に補正するための手段とを含み、前記事前に補正するための手段は、定められた視野角が予め定められた範囲外にある場合、駆動信号を調整するよう適合される、制御ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の技術分野
この発明は、電子ディスプレイ装置、特にフォーマットが固定されたディスプレイのためのシステムおよび方法に関する。より特定的には、この発明は、施行されたディスプレイ規格に準拠する電子ディスプレイ装置、例えばＤＩＣＯＭ規格などの施行された医療用ディスプレイ規格に準拠する医療用電子ディスプレイ装置などのためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
放射線学における従来のフィルムを置換するものとして、ますます多くの医療用ディスプレイが用いられている。費用のかかるフィルムを用いる代りに、放射線技師は、高品質（典型的にはグレースケール）の医療用ディスプレイ上のデジタル画像を見る。医療用ディスプレイの付加的な利点は、放射線技師が、コントラスト強化、ズームなどの画像処理動作を医療用画像上で実行し得ることであり、これにより診断がより容易になる。医療用ディスプレイは、一次診断、したがって生命にかかわる重大な決断に非常にしばしば用いられるので、極めて高い品質と品質管理とを要求することは明らかである。多くの規制および勧告が存在する。そのような品質要件の１つの例は、「ＤＩＣＯＭ／ＮＥＭＡ補遺２８グレースケール規格ディスプレイ関数（ＤＩＣＯＭ／ＮＥＭＡ  ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ
２８  ｇｒｅｙｓｃａｌｅ  ｓｔａｎｄａｒｄ  ｄｉｓｐｌａｙ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）」である。これは、デジタル画像ファイルに存在する小さな詳細の可視性を最大限にするために、医療用デジタル画像のグレースケールが、ディスプレイやフィルムプリンタなどの医療用出力装置の出力レベルにいかにマップされるべきかを記載する。
【０００３】
医療用画像化に関する一般的情報は、ポール・スーテンス（Ｐａｕｌ  Ｓｕｅｔｅｎｓ）による、２００２年ケンブリッジ大学出版発行の本「医療用画像化の基礎（Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ  ｏｆ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ）」に見出すことができる。画像化装置（Ｘ線、超音波、スキャナなど）によって生成される典型的な医療用画像は、２５６（８ビット）から４０９６（１２ビット）のグレースケールを含む。しかしながら、現在の医療用ビューイングアプリケーションでは、通常は２５６の同時（concurrent）グレースケールに出力を制限する。次いで、放射線技師は、ウィンドウ／レベリング（一種のコントラスト強化）を用いて、元の画像ファイルのすべてのグレースケールを選択的に視覚化する。他方、医療用ディスプレイは少なくとも１０２４（１０ビット）の出力グレースケールを有する傾向があり、したがって、医療用画像からの２５６のグレースケールを、ディスプレイから利用可能な１０２４のグレースケールにマップする若干の可能性がある。単にこれらの２５６のグレースケールを１０２４のディスプレイ上に線形にマッピング／選択すると、グレースケールは、結果として情報損失を生じる。いくつかの隣接するグレースケールレベルを医療用画像から視覚的に区別することが不可能となるであろう。これは、多くの場合ＬＣＤディスプレイである現在の医療用ディスプレイが、しばしば、ＣＲＴディスプレイの従来のガンマカーブと著しく異なる非常に不規則なトランスファカーブを有し、それが人間の目のある程度の対数応答（logarithmic response）に適合されていないからである。
【０００４】
図１および図２は、「ＤＩＣＯＭ／ＮＥＭＡ補遺２８グレースケール規格ディスプレイ関数」という文献からの抜粋である。図１は、標準化されたグレースケール規格ディスプレイ関数に従って標準化されたディスプレイシステム１０２を得るために、ディスプレイ
システムの全体的なトランスファカーブを変更する原理を示す。換言すれば、Ｐ−値１０４と呼ばれる入力値１０４は、「Ｐ値からＤＤＬへ」変換カーブ１０６によって、続く「ＤＤＬから輝度へ」変換後に結果として生じるカーブ「輝度対Ｐ−値」１１４が特定の標準化されたカーブに従うようなやり方で、ＤＤＬ１０８と呼ばれるデジタル駆動値またはレベル１０８に変換される。次いで、デジタル駆動レベルは、ディスプレイシステムに特有の「ＤＤＬから輝度へ」変換カーブ１１０によって変換され、したがってある輝度出力１１２が可能になる。この標準化された輝度出力カーブは、「Ｐ−値からＤＤＬへ」変換カーブ１０６および「ＤＤＬから輝度へ」カーブ１１０の組み合せとして図２に示される。このカーブは、バートンモデル（Ｂａｒｔｅｎ’ｓ  ｍｏｄｅｌ）で説明されるような人間のコントラスト感度に基づく。医療用ディスプレイの輝度範囲内では、これは明らかに非線形であることに注意される。グレースケール規格ディスプレイ関数は、０．０５ｃｄ／ｍ２から最大４０００ｃｄ／ｍ２の輝度範囲について規定される。図２の水平軸は輝度ＪＮＤと呼ばれる最小弁別値（just noticeable differences）の指標を示し、垂直軸は対応する輝度値を示す。輝度ＪＮＤは、特定の輝度レベルで知覚することができる輝度値における最小の変動を表す。より詳細な説明は、１９９８年に米国電機製造業者協会（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）によって発行された、「ＤＩＣＯＭ／ＮＥＭＡ補遺２８グレースケール規格ディスプレイ関数」に見出すことができる。
【０００５】
ＤＩＣＯＭグレースケール規格ディスプレイ関数に基づいて完全に較正されたディスプレイシステムは、そのＰ−値１０４をグレースケール規格ディスプレイ関数（ｇｒａｙｓｃａｌｅ  ｓｔａｎｄａｒｄ  ｄｉｓｐｌａｙ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）（ＧＳＤＦ）に位置する輝度値（ｃｄ／ｍ２）１１２に変換し、Ｐ−値１０４に対応する個々の輝度値１１２間において、輝度ＪＮＤ指標の距離が等しい。これは、ディスプレイシステムが知覚的に線形になることを意味する。Ｐ−値１０４における等差により、すべてのデジタル駆動レベル１０８において同じレベルの知覚性が生じる結果となる。実際上、ディスプレイシステムでは典型的には離散数の出力輝度値（例えば１０２４の特定のグレースケール）しか利用可能でないので、較正は完全ではない。
【０００６】
現在では、多くの場合ＬＣＤディスプレイであるがその必要はない医療用ディスプレイシステムにおいて、これまで常にＣＲＴディスプレイでそうであったように、「ＤＩＣＯＭ較正」が達成される。それは、ディスプレイの本来のトランスファカーブを測定すること、すなわち輝度対ＤＤＬを決定し、Ｐ−値とＤＤＬとの換算表を計算するためにこのカーブを用いることにより、達成される。ディスプレイの本来のトランスファカーブの測定は、ディスプレイの中心に小さな受光角を備えた輝度測定装置を置くことにより行われる。小さな受光角を備えた装置を用いるのは、そうでなければディスプレイの視野角特性の変動によって測定データの信頼性が低くなるからである。大きい受光角を備えた装置では、測定結果は広範囲にわたる視野角の積算値となる。このような手法は従来の写真用フィルムおよびＣＲＴディスプレイ装置などの周知技術についてはうまく働くが、例えばＬＣＤディスプレイなどのいくつかの今日の医療用ディスプレイ、ひいてはプラズマディスプレイ、電界放射ディスプレイ、電気発光（ＥＬ）ディスプレイ、発光ダイオード（ＬＥＤ）および有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）投影ディスプレイなどの他のフォーマットの固定されたディスプレイの特性により、概して医療用画像化のＤＩＣＯＭ適合性および品質に多大な悪影響を及ぼし得るいくつかの解決されない重要な問題がもたらされる。
【０００７】
例えばＬＣＤディスプレイなどこれらの医療用ディスプレイのいくつかは、典型的には視野角に応じて異なる視覚特性を有する。ディスプレイに対してある角度で見ることは、知覚される画像を著しく変える。この現象は、フルホワイトビデオレベルおよびフルブラックビデオレベルについて、水平および垂直の視野角の関数として輝度強度をそれぞれ示す、図３および図４に示される。ある等しい輝度出力に対応する点が、いくつかの輝度値
について、接続されている。知覚された輝度の一般的な変化があるのみならず、パネルがある角度で見られると、パネルの本来のトランスファカーブも急激に変化する。この挙動が小さな視野角においてさえＤＩＣＯＭ適合性が低下する原因となり得、ある角度でディスプレイを見ることにより診断がなされる場合、品質リスクをもたらし得ることが明らかである。最近では、診断を行う場合、特にディスプレイが壁に取付けられ、かつ／または複数の放射線技師がともに症例を議論する場合は、ある（小さな）角度で医療用ディスプレイを見るのは普通の行動であることに注意される。
【０００８】
現在の高品質医療用ディスプレイにおける別のマイナスの局面は、ディスプレイ領域全体にわたる輝度均一性が変動することである。特に、より暗いビデオレベルでは、典型的には、輝度が最大２以上まで異なり得るより明るい領域とより暗い領域とを示す。より高いビデオレベルでは状況は多少よいが、なお３０％−３５％の輝度差は正常と考えなければならない。図５は、ある固定された視野角についてのディスプレイ領域全体にわたる平均輝度値に対する歪みの例をパーセントで示す。このディスプレイ領域にわたる輝度の均一性の問題は、極めて低いＤＩＣＯＭ適合性をも引起す。当業者にとって、特により暗いビデオレベルにおいては小さな輝度変動でさえ理想的なＤＩＣＯＭモデルに対する大きな歪みを生じることが明らかである。
【０００９】
これまで、例えばＵＳ−２００２／１５４０７６、ＥＰ−１１３２８８４、およびＵＳ−５３５９３４２などに見られるように、輝度不均一性の問題を解決する解決法が提案されてきた。理論的には、すべてのビデオレベルについて、ディスプレイを領域全体にわたって完全に均一にすることによって、すべてのピクセルについてトランスファカーブも等しくなる。これは、空間的なＤＩＣＯＭ適合性の問題がもはやなくなることを意味する。しかしながら、トランスファカーブをすべてのピクセルについて等しくすることは、すべてのディスプレイピクセルの暗いレベルが「完全オフ」の状態で最も明るいピクセルの輝度値にまで増大している場合にのみ可能である。同じ原理が最も高いビデオレベルに適用できる。すべてのピクセルの最大輝度を等しくしなければならず、したがって「完全オン」の状態で最も暗いピクセルの輝度値にまで低下しなければならない。その結果、高い黒輝度および低いピーク輝度を備えたディスプレイとなり、そのためコントラスト比が乏しくなることは明らかである。高いコントラスト比こそが、まさに高品質の医療用ディスプレイの要件の１つである。したがって、ディスプレイを完全に均一にする既存の解決法は、実際的ではない。
【００１０】
ＵＳ−５３５９３４２は、ディスプレイの異なる領域について全体的な明るさを正規化することなく線形のトランスファカーブを得る方法をさらに記載する。しかしながら、そのシステムは、ディスプレイピクセルまたはゾーンの個別の変動に対してトランスファカーブが調整されるような、最適のＤＩＣＯＭ適合性挙動を得る方法を説明していない。さらに、ＵＳ５３５９３４２で与えられる補正は一定の補正であって、ディスプレイが用いられる環境の変化または条件を考慮に入れていない。
【００１１】
今日まで、我々の知る限り、ＤＩＣＯＭ適合性に関するこれらの特定の医療用ディスプレイ特性のための現実的な解決案は知られていない。これまでは、医療用ディスプレイの空間的かつ軸外のＤＩＣＯＭ適合性を向上させることは間接的に可能だったにすぎない。空間的な問題は輝度をより均一にすることにより改善できるが、主な欠点としてコントラスト比の損失を伴う。視野角の問題については、いくつかの製造業者は、時には無意識に、より大きな受光角を備えたセンサを較正中に用いてきた。このように、角度が小さい場合にはいくらかうまくＤＩＣＯＭ適合性を達成したが、軸上で見ることについてはＤＩＣＯＭ適合性は低下していた。
【００１２】
２００２年５月２１−２３日、マサチューセッツ州ボストン（Ｂｏｓｔｏｎ，ＭＡ）の
２００２年ＳＩＤ国際シンポジウム専門誌要説「視野角を用いて色依存を補償するための、ＴＦＴＬＣＤディスプレイの色補正（Color correction in TFTLCD displays for compensation of color dependency with the viewing angle）」、２００２年５月（２００２−０５）、ＳＩＤ  ＵＳ  ３３／２巻、カリフォルニア州サンホセ（Ｓａｎ  Ｊｏｓｅ，Ｃａ）、２００２年ＳＩＤ国際シンポジウム専門誌要説、ｐｐ．７１３−７１５において、Ｇ・マルク（Ｇ．Ｍａｒｃｕ）らは、見る人の単一の位置に相対するピクセルの色の変動の補償のための方法を記載する。方法は、所与の位置につき一人の見る人が、スクリーンに対する視野角の差に影響されずに色を見ることができるように、スクリーンの各ピクセルに必要な色補正を決定する。色補正は、位置がわかる限り、見る人の位置が変わるにつれて自動的に再計算することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
発明の概要
この発明の目的は、施行されたディスプレイ規格との向上した空間および軸外の適合性が得られるような、ディスプレイシステムのための補償方法および装置を与えることであり、その結果、ディスプレイに対するユーザの視野角が大きくなりすぎた瞬間から、ユーザはその角度から見ることは推奨できないと警告される。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的は、この発明による方法および装置によって達成される。
第１の局面では、この発明は、マトリクスディスプレイにおけるピクセル素子の複数のゾーンのグレースケールまたはカラーの値の不適合を補正する方法に関し、補正は、例えばＤＩＣＯＭ規格などであるがこれに限定されない施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格に関し、ピクセル素子の各ゾーンは異なる較正関数によって補正される。方法は、ピクセル素子の各ゾーンについて独立に、ピクセル素子のゾーンのグレースケールまたはカラーの値の不適合をその駆動信号の関数として特徴付ける特徴付けデータを記憶するステップと、特徴付けデータに従って、施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格と適合するグレースケールまたはカラーのレベルを得るようピクセル素子のゾーンの駆動信号を事前に補正するステップとを含み、事前に補正するステップは、表示されるグレースケールまたはカラーの値の入力値、およびピクセルのゾーンが見られるか、見られるべき視野角に基づいて、実行される。方法はさらに、ディスプレイ挙動が許容できない場合には、事前に補正することを適合するステップを含む。ディスプレイ挙動は、例えばピクセル素子のゾーンが見られるか、見られるべき視野角が予め定められた範囲外にある場合、例えば大きくなりすぎた場合、または環境もしくはディスプレイ依存するパラメータ、例えば周囲光強度もしくはバックライト強度がそれぞれ変化する場合などには、もはや許容できない。
【００１５】
事前に補正することを適合するステップは、グレースケールレベルの数を減じるステップを含み得る。このグレースケールレベル数は１にまで減じてもよく、それによりディスプレイ内容を均一なグレースケールレベルに変更して、その結果、その視野角からはディスプレイ挙動が許容できない、または環境もしくはディスプレイ依存するパラメータが変化したためにこれ以上許容できないことを、ユーザに警告する。
【００１６】
方法はさらに、例えば周囲光強度などの環境パラメータを変更し、バックライト強度を変更し、ディスプレイの別のピーク輝度値（較正された白色点）を設定し、バックライトの色点を変更するなど、表示される画像の質に関連する少なくとも１つのパラメータを変更するステップを含んでもよい。事前に補正することを適合するステップによっては施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格適合という所望の結果をもたらさない場合、これは特に有用であり得る。
【００１７】
この発明の方法では、ピクセル素子のゾーンは１つのピクセル素子から構成されても、またはピクセル素子のゾーンは複数のピクセル素子を含んでもよく、ゾーンの各ピクセル素子は同じ特徴付けデータを割当てられている。この方法では、マトリクスディスプレイが見られるか、見られるべき視野角は、例えばディスプレイ上のスイッチによってユーザが選択可能でもよく、または、マトリクスディスプレイが見られるか、見られるべき視野角は、検出システム、例えばカメラおよび対応する計算装置を用いて測定されてもよい。
【００１８】
特徴付けデータは、バックライト強度への少なくとも１つの依存性および環境パラメータへの依存性をさらに含んでもよい。環境パラメータは環境（あるいは周囲の）光の強度でもよい。
【００１９】
この方法において、駆動信号を事前に補正するステップは、ルックアップテーブルに基づいて実行されてもよい。駆動信号を事前に補正するステップは、少なくとも部分的に数学的関数に基づいて実行されてもよい。
【００２０】
この方法はさらに、ピクセル素子の個々のゾーンからキャプチャされた画像からの特徴付けデータを生成するステップを含んでもよい。特徴付けデータを生成するステップは、マトリクスディスプレイの各ピクセル素子についての特徴付けデータを表すピクセル素子プロファイルマップを構築するステップを含んでもよい。
【００２１】
事前に補正するステップは、リアルタイム、すなわち関連する画像を表示しながら、マトリクスディスプレイの駆動中に実行されてもよい。事前に補正するステップは、オフライン、すなわち関連する画像を表示する間にマトリクスディスプレイを駆動する以外の時間にでも実行できる。
【００２２】
施行されたグレースケールディスプレイ規格は、米国電機製造業者協会によって発行された、医療用デジタル画像化および通信（ＤＩＣＯＭ）規格でもよい。
【００２３】
マトリクスディスプレイでのピクセル素子の複数のゾーンにおけるグレースケールまたはカラーの値の不適合を補正するためのこの発明による方法であって、補正は施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格に関し、ピクセル素子の各ゾーンは異なる較正関数によって補正され、前記方法は、時間の関数として変動する補正を用いて、施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格との適合性が得られ、見る条件が経時的に変化しても施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格との適合性が確保されるように、グレースケールまたはカラーの値における不適合を反復して補正するステップをさらに含んでもよい。特に、適合された事前の補正は、ピクセル素子のゾーンが見られるか、見られるべき視野角がもはや予め定められた範囲外ではない場合、通常の事前の補正に戻るよう変更されてもよい。この補正は自動的に実行されてもよい。この方法はまた、出力グレースケールまたは色の濃さの程度を調整することによってグレースケールまたはカラーの値における不適合を補正するステップを含んでもよく、すなわち、出力グレースケールまたはカラーの値の数を調整して施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格を得る、またはより容易に得ることが可能になる。
【００２４】
この発明は、第２の局面として、マトリクスディスプレイにおけるピクセル素子の複数のゾーンにおけるグレースケールまたはカラーの値の不適合を補正するためのシステムにも関し、補正は施行されたグレースケールのディスプレイ規格に関する。システムは、ピクセル素子の複数のゾーンのグレースケールまたはカラーの値での不適合を、その駆動信号の関数として、かつピクセル素子のゾーンが見られるか、見られるべき視野角の関数として特徴付ける特徴付けデータを記憶するためのメモリ手段と、特徴付けデータに従って
、施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格と適合するグレースケールまたはカラーのレベルを得るために、駆動信号をピクセル素子のゾーンに事前に補正するための補正装置とを含む。補正装置は、決定された視野角が予め定められた範囲外にある場合に駆動信号を調整するよう適合される。補正装置は、減じられた数のグレースケールまたはカラーのレベルを得るために、駆動信号をピクセル素子のゾーンに調整するよう適合されてもよい。単一のグレースケールまたはカラーのレベルにまで下げてもよい。
【００２５】
システムは、ピクセル素子の各ゾーンのグレースケールまたはカラーのレベルと、いくつかの視野角についての対応する駆動信号と、マトリクスディスプレイにおけるいくつかの空間位置との関係を築くことにより、ピクセル素子のいくつかのゾーンについて特徴付けデータを生成するための、特徴付け装置をさらに含んでもよい。特徴付け装置は、マトリクスディスプレイのピクセル素子の画像を生成するための画像キャプチャ装置を含んでもよい。システムでは、補正装置は、ディスプレイシステムに対するユーザの視野角を決定するための、視野角決定装置を含んでもよい。特徴付け装置は、マトリクスディスプレイのピクセル素子の複数のゾーンに本来のグレースケールまたはカラーの輝度レベル値をその駆動信号の関数として割当てるための、光出力値割当て装置を含んでもよい。システムは、画像を表示するためのマトリクスディスプレイの一部でもよい。
【００２６】
この発明は、第３の局面では、画像を表示するためのマトリクスディスプレイ装置にも関する。マトリクスディスプレイ装置は、ピクセル素子の複数のゾーンと、マトリクスディスプレイのピクセル素子の複数のゾーンについての特徴付けデータを記憶するためのメモリとを含み、特徴付けデータはピクセル素子のゾーンのグレースケールまたはカラーのレベルおよびその対応する駆動信号の関係を表し、特徴付けデータは、マトリクスディスプレイにおけるピクセル素子のゾーンの空間位置の関数であり、かつピクセル素子のゾーンが見られるか、見られるべき視野角の関数であって、さらに、マトリクスディスプレイに対するユーザの視野角を決定するための手段と、特徴付けデータに従って、施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格と適合するグレースケールまたはカラーのレベルを得るために、駆動信号をピクセルのゾーンに事前に補正するための補正装置とを含み、補正装置は、決定された視野角が予め定められた範囲外にある場合に駆動信号を調整するよう適合される。補正装置は駆動信号を調整するよう適合され得、そのため、１つのグレースケールまたはカラーのレベルにまで下げてもよい、減じられた数のグレースケールまたはカラーのレベルしか示されない。
【００２７】
この発明は、第４の局面ではさらに、画像を表示するためのマトリクスディスプレイのピクセル素子の複数のゾーンのグレースケールまたはカラーの値の不適合を補正するシステムとともに用いるための制御装置にも関し、補正は、施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格に関する。制御装置は、マトリクスディスプレイのピクセル素子の複数のゾーンについての特徴付けデータを記憶するための手段を含み、特徴付けデータは、ピクセル素子のゾーンのグレースケールまたはカラーのレベルとその対応する駆動信号との関係を表し、特徴付けデータは、マトリクスディスプレイにおけるピクセル素子のゾーンの空間位置の関数であり、かつピクセル素子のゾーンが見られるか、見られるべき視野角の関数であり、さらに、マトリクスディスプレイに対するユーザの視野角を決定するための手段と、特徴付けデータに従って、施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格と適合するグレースケールカラーレベルを得るために、駆動信号をピクセル素子のゾーンに事前に補正するための手段とを含む。この発明によれば、事前に補正するための手段は、決定された視野角が予め定められた範囲外にある場合、例えば決定された視野角が大きすぎる場合に、駆動信号を調整するよう適合される。
【００２８】
輝度均一性を向上させる既存の手法と対照的に、予め定められた範囲内の視野角については、補償が医療用ディスプレイのコントラスト比を必ずしも著しく低減するわけではな
いことが、この発明の利点である。補償はピーク輝度を必ずしも著しく低減せず、またはディスプレイの暗いレベルの出力を増大させない。
【００２９】
予め定められた範囲内の視野角については、軸上ＤＩＣＯＭ適合性を必ずしも悪化させることなく軸外ＤＩＣＯＭ適合性の向上を得られることが、この発明のさらなる利点である。
【００３０】
さらに、幅広い見る状況について軸外ＤＩＣＯＭ適合性が得られる、すなわち様々な視野角についてＤＩＣＯＭ適合性を得ることができることも、この発明の具体的な実施例の利点である。
【００３１】
この発明の他の局面において、マトリクスディスプレイにおけるピクセル素子の少なくとも１つのゾーンのグレースケールまたはカラーの値の不適合を補正するための方法が与えられ、補正するステップは、施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格に関する。方法は、ピクセル素子の少なくとも１つのゾーンのグレースケールまたはカラーの値の不適合をその駆動信号の関数として特徴付ける特徴付けデータを記憶するステップと、特徴付けデータに従って、前記施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格と適合するグレースケールまたはカラーのレベルを得るために、前記ピクセル素子の少なくとも１つのゾーンの駆動信号を事前に補正するステップとを含み、前記事前に補正するステップは、表示されるグレースケールまたはカラーの値の入力値に基づいて実行される。このさらなる局面による方法は、さらに、ディスプレイ挙動に関するパラメータが変更され、その結果、ディスプレイ挙動が施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格にもはや適合しなくなるとユーザに警告するステップを含む。
【００３２】
マトリクスディスプレイのピクセル素子は複数のゾーンに位置してもよい。ピクセル素子の各ゾーンは異なる較正関数によって補正されてもよく、記憶するステップおよび事前に補正するステップは、ピクセルの各ゾーンについて独立して行われてもよい。
【００３３】
ユーザへの警告は、スクリーン上でパターンを示すか、現在のスクリーン内容をオーバーレイするか、音を鳴らすか、視覚信号を示すか、通信媒体を通してユーザへメッセージを送るか、ソフトウェアアプリケーションにメッセージを送るか、メモリにファイルを書込むか、イベントを記録するかのうち、１つ以上を含んでもよい。
【００３４】
ディスプレイ挙動に関する変更されたパラメータは、マトリクスディスプレイに対するユーザの視野角、周囲光の強度、バックライト強度、ディスプレイのピーク輝度値、バックライトの色点、温度のうち、１つ以上であってもよい。
【００３５】
この発明は、マトリクスディスプレイにおけるピクセル素子の少なくとも１つのゾーンのグレースケールまたはカラーの値の不適合を補正するための装置を与え、補正することは、施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格に関する。システムは、ピクセル素子の少なくとも１つのゾーンのグレースケールまたはカラーの値の不適合をその駆動信号の関数として特徴付ける特徴付けデータを記憶するためのメモリ手段と、特徴付けデータに従って、前記施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格と適合するグレースケールまたはカラーのレベルを得るために、前記ピクセル素子の少なくとも１つのゾーンの駆動信号を事前に補正するための補正装置とを含む。補正装置は、表示されるグレースケールまたはカラーの値の入力値に基づいて前記事前の補正を調整するよう適合される。補正装置は、ディスプレイ挙動に関するパラメータが、ディスプレイ挙動が施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格にもはや適合しないように変更された場合には、ユーザに警告するようさらに適合される。
【００３６】
マトリクスディスプレイのピクセル素子は複数のゾーンに位置してもよい。ピクセル素子の各ゾーンは異なる較正関数によって補正されてもよく、記憶するステップおよび事前に補正するステップは、ピクセル素子の各ゾーンについて独立して行われてもよい。
【００３７】
補正装置は、ユーザに警告するために、スクリーン上でパターンを示すか、現在のスクリーン内容をオーバーレイするか、音を鳴らすか、視覚信号を示すか、通信媒体を通してユーザへメッセージを送るか、ソフトウェアアプリケーションにメッセージを送るか、メモリにファイルを書込むか、イベントを記録するかのうち１つ以上を行うよう適合されてもよい。
【００３８】
ディスプレイ挙動に関する変更されたパラメータは、マトリクスディスプレイに対するユーザの視野角、周囲光の強度、バックライト強度、ディスプレイのピーク輝度値、バックライトの色点、温度のうち、１つ以上であってもよい。
【００３９】
この発明は、さらに他の局面において、マトリクスディスプレイにおけるピクセル素子の少なくとも１つのゾーンのグレースケールまたはカラーの値の不適合を補正するための方法を与え、補正は、施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格に関する。方法は、ピクセル素子のゾーンのグレースケールまたはカラーの値の不適合をその駆動信号の関数およびディスプレイ挙動に関連する少なくとも１つのパラメータとして特徴付ける特徴付けデータを記憶するステップと、特徴付けデータに従って、施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格と適合するグレースケールまたはカラーのレベルを得るために、ピクセル素子の前記ゾーンの駆動信号を事前に補正するステップとを含み、前記事前に補正するステップは、表示されるグレースケールまたはカラーの値の入力値に基づいて実行され、事前の補正は、ディスプレイ挙動に関連した少なくとも１つのパラメータに関してディスプレイの全体的性能を最大化することを含む。
【００４０】
ピクセル素子はピクセル素子の複数のゾーンに位置してもよい。ピクセル素子の各ゾーンは異なる較正関数によって補正されてもよく、記憶するステップおよび事前に補正するステップは、ピクセル素子の各ゾーンについて独立して行われてもよい。
【００４１】
事前の補正は、ディスプレイ挙動に関連する少なくとも１つのパラメータに関して施行されたディスプレイ規格への準拠を記述したコスト関数を考慮に入れてもよい。
【００４２】
事前の補正は、重み付けした（weighted）コスト関数の最適化により得られた、例えばＬＵＴ、解析式、較正点のシーケンスなど、好適であればいかなるフォーマットの較正カーブを確立するステップを含んでもよい。
【００４３】
この発明はさらに、マトリクスディスプレイにおけるピクセル素子の少なくとも１つのゾーンのグレースケールまたはカラーの値の不適合を補正するための装置を与え、補正は、施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格に関する。装置は、ピクセル素子の少なくとも１つのゾーンのグレースケールまたはカラーの値の不適合を、その駆動信号の関数およびディスプレイ挙動に関連する少なくとも１つのパラメータとして特徴付ける特徴付けデータを記憶するためのメモリ手段と、特徴付けデータに従って、前記施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格と適合するグレースケールまたはカラーのレベルを得るために、前記ピクセル素子の少なくとも１つのゾーンの駆動信号を事前に補正するための補正装置とを含み、前記事前に補正するステップは、表示されるグレースケールまたはカラーの値の入力値に基づいて実行される。補正装置は、ディスプレイ挙動に関連した少なくとも１つのパラメータに関してディスプレイの全体的性能を最大化するよう適合される。
【００４４】
ピクセル素子はピクセル素子の複数のゾーンに位置してもよい。ピクセル素子の各ゾーンは異なる較正関数によって補正されてもよく、記憶するステップおよび事前に補正するステップは、ピクセルの各ゾーンについて独立して行われてもよい。
【００４５】
事前の補正は、ディスプレイ挙動に関連する少なくとも１つのパラメータに関して施行されたディスプレイ規格への準拠を記述したコスト関数を考慮に入れてもよい。
【００４６】
事前の補正は、重み付けしたコスト関数の最適化により得られた、例えばＬＵＴ、解析式、較正点のシーケンスなど、好適であればいかなるフォーマットにおける較正カーブを確立するステップを含んでもよい。
【００４７】
この分野における方法およびシステムの恒常的な向上、変更および発展がなされてきたが、本概念は、従来の慣習からの逸脱を含む、本質的に斬新で新規な向上を表わし、この種の装置としてより効率的で信頼性の高いものをもたらす結果となると考えられる。
【００４８】
この発明の教示は、医療用画像化のための向上した方法および装置の設計を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
この発明のこれらの、および他の特性、特徴および利点は、この発明の原理を例として示す、添付の図面と共に得られる下記の詳細な説明から明らかになるだろう。この説明はこの発明の範囲を限定することなく、例のためにのみ与えられる。下記に引用する参照図は添付の図面に関連する。
【００５０】
異なる図では、同じ参照符号は同じまたは類似の要素を指す。
例示的な実施例の説明
この発明は、特定の実施例に関して、かつ図面に関して説明されるが、この発明はそれに限定されず、請求項によってのみ限定される。記載された図面は単に概略的で、非限定的である。図面では、要素のうちのいくつかのサイズは、例示目的のために縮尺どおりではなく、誇張されている場合もある。
【００５１】
明細書および請求項の中で用いられる用語「含む」は、その後挙げられる手段に限定されると解釈されるべきではないことに注意される。それは他の要素またはステップを排除しない。したがって、「手段ＡおよびＢを含む装置」という表現の範囲は、構成要素ＡおよびＢからのみ構成される装置に限定されてはならない。それは、この発明に関しては、ＡおよびＢのみが装置の関連する構成要素であることを意味する。
【００５２】
さらに、明細書および請求項の中の、頂部、底部、上、下、左、右、高さ、幅、水平および垂直などの用語は記述的な目的のためのみに用いられ、必ずしも相対的位置を説明するためではない。このように用いられた用語は適切な状況下で相互変換可能であり、本願明細書に記載されたこの発明の実施例は、本願明細書に記載され、図示された配向以外の配向でも動作ができることが理解される。
【００５３】
この発明は、第１の実施例では、グレースケールを表示するための施行された規格に従ってディスプレイシステムを調整するためのシステムおよび方法を与える。典型的には医療用画像化においてこの問題が生じるが、この発明はそれに限定的ではない。医療用画像化に用いられる典型的な規格は、米国電機製造業者協会によって発行された医療用デジタル画像化および通信（ＤＩＣＯＭ）規格である。グレースケール規格は、「グレースケール規格ディスプレイ関数」に関連してＤＩＣＯＭ規格の補遺２８で説明される。しかしながら、この発明のシステムおよび方法は、グレースケールレベルを表示するための他の規
格にも準拠することができる。換言すれば、この発明はＤＩＣＯＭ補遺２８のグレースケール規格に限定的ではない。この発明は、例として、ディスプレイシステムのためのＤＩＣＯＭ補遺２８のグレースケール規格について説明される。
【００５４】
医療用電子ディスプレイシステムであり得るディスプレイシステムは、好ましくは例えばプラズマディスプレイ、電界放射ディスプレイ、液晶ディスプレイ、電界発光（ＥＬ）ディスプレイ、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイなどの、固定フォーマットディスプレイであるディスプレイ装置を含む。この発明は、モノクロディスプレイおよびカラーディスプレイの両方に、ならびに放射式、伝送式、反射式、超反射式のディスプレイ技術に当てはまる。
【００５５】
施行されたグレースケール規格に従ってディスプレイシステムを調整する方法の第１のステップは、ディスプレイシステムの放射挙動を空間位置および視野角の関数として特徴付けることである。これは、ディスプレイシステムの本来のトランスファカーブが、空間位置の関数として、および視野角の関数として測定されることを意味する。トランスファカーブは、輝度出力（ｃｄ／ｍ２）をデジタル駆動レベルＤＤＬの関数として記述する。所与のディスプレイ装置２００については、Ｎ番目の測定位置が選択される。この発明については測定位置の正確な数は制限されておらず、その正確さと要求される測定時間との間のトレードオフに基づき、およびディスプレイ装置２００に存在するトランスファカーブ関連情報を記憶するのに利用可能なメモリ容量に基づいて、選択することができる。図６に示されるように、測定点は、ゾーン２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｘ、２０２ｙ、などと呼ばれる、複数のピクセルを含むディスプレイ装置２００の一部と関連づけられるか、またはディスプレイ装置２００の個々のすべてのピクセル２０４ｉ、２０４ｊ、２０４ｋ、２０４ｍに関連付けられるか、またはディスプレイの個々のサブピクセル（図６に示されない）に関連付けられるかのいずれかである。例えば、ディスプレイ装置２００は、２５６０ｘ２０４８ピクセルの分解能を有するＬＣＤパネルであり得、このディスプレイ装置は１５ｘ１２ゾーンに分割でき、ゾーンは測定点であり、または２５６０ｘ２０４８ピクセルを測定点とすることができるが、この発明はこれに限られない。ゾーン内では、中心ピクセル２０４ｍを備えたゾーン２０２ｘについて示されるように、中心ピクセルのトランスファカーブが用いられ得るか、中心ピクセル群の平均的な本来のトランスファカーブが用いられ得るか、または、ゾーン２０２ｙについて示されるように、ゾーンのすべてのピクセルの平均的なトランスファカーブが用いられ得るかのいずれかである。ＬＣＤパネルの特定のゾーンに一定のトランスファカーブを割当てるための変形例が容易に見つかることは、当業者にとって明らかである。すべてのピクセルまたはすべてのゾーンについて特性を測定する代りに、別の可能性として、あるピクセルまたはゾーンにおける限られた数の本来のトランスファカーブを測定し、補間を用いて中間でピクセルまたはゾーンのカーブを概算することができる。これは著しく測定時間を減じる。いずれの種類の較正が実行されるかの選択は、用いられるディスプレイ装置２００の品質と較正の実行に費やそうとする時間とにとりわけ依存する。
【００５６】
この発明では、これらの特徴付け測定を行うための正確な方法、すなわち本来のトランスファカーブを記録するための方法は限定されない。例としては、これらの測定は、小さな受光角を備えた単一の輝度測定装置を用いてディスプレイ装置上の異なる測定点で連続して測定することにより実行することができるが、これに限定されない。よい受光角は典型的には約３°である。いくつかの医療規格（ＤＩＮ６８６８−５７など）は、１°から５°の受光角を要求する。用いることができる典型的な単一の輝度測定装置は典型的な±２．５°の受光角を備えた輝度測定装置、例えばコニカミノルタフォトイメージイングＵＳＡ社（Ｋｏｎｉｃａ  Ｍｉｎｏｌｔａ  Ｐｈｏｔｏ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ＵＳＡ  Ｉｎｃ．）によって製造されるＣＡ−２１０ＬＣＤカラーアナライザである。別の可能性として、ディスプレイ上の複数の位置で同時に測定することができるカメラシステムを用いるこ
とができる。さらに、（フーリエレンズを含むいくつかのレンズを用いることによって）１つの単一画像によっていくつかの視野角について測定を実行することができるカメラシステムが存在する。唯一の要件は、測定装置が、ディスプレイ（サブ）ピクセルまたはゾーン（すべての位置）、および異なる視野角についてトランスファカーブを得ることができることである。これらのトランスファカーブは、不完全な測定および補間に基づく近似値であり得ることに注意されたい。
【００５７】
第２のステップにおいて、本来のトランスファカーブの特徴付けの後、ディスプレイの空間的かつ軸外ＤＩＣＯＭ適合性が向上する。これは、唯一の目的がＤＩＣＯＭを向上させることである先行技術方法とは反対に、ディスプレイをそのディスプレイ領域全体にわたってより均一にすることによっては行われない。なぜなら、ディスプレイをより均一にすることは、とりわけコントラストおよび明るさを減じることを示差するからである。医療への適用例では、コントラストの大きい画像を有することがしばしば極めて重要である。コントラストは、ある画像の隣接する領域における異なる明るさの基準である。換言すれば、ディスプレイ領域全体にわたってよりよいＤＩＣＯＭ適合性を得るためにすべてのピクセル／ゾーンのトランスファカーブを等しくすることは、多くの場合好ましくない。この発明の１つの局面では、すべての個々のディスプレイゾーンについて、またはすべての個々のピクセルについてはＤＩＣＯＭ適合特性が得られ、したがってＤＩＣＯＭ適合するディスプレイカーブに従うが、異なるピクセル／ゾーンは、それぞれ異なるカーブに従うことができる。ＤＩＣＯＭ規格に適合するための許容誤差マージンは、例えば、「医学におけるデジタル画像化および通信（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）」規格の付録Ｃ、米国電機製造業者協会発行（１９９８）の「グレースケール規格ディスプレイ関数」の補遺２８、または「医療用画像化システムのためのディスプレイ性能の評価（Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｆｏｒ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）」、２００２年１０月の米国医療物理学会（ＡＡＰＭ）タスクグループ（Ｔａｓｋ  Ｇｒｏｕｐ）１８の草案報告書（Ｄｒａｆｔ  Ｒｅｐｏｒｔ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｈｙｓｉｃｉｓｔｓ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）第９版に記載される。ディスプレイの均一性は向上しておらず、ピクセル／ゾーン間の輝度差がなお存在することに注意するべきである。これにより、画像の少なくともいくつかの領域に高い明るさを有する画像が得られるので、多くの場合有利である。各ピクセル／ゾーンがＤＩＣＯＭカーブに従うので、その結果（ＤＩＣＯＭに記載されるように）グレースケールにおける小さな差がディスプレイ上のすべての位置で見えることが保証される。
【００５８】
図７ａは、先行技術で知られる、よりよいＤＩＣＯＭ適合性を得るための輝度均一性を向上させる手法を示す。図７ａは、ディスプレイスクリーン２００の異なる位置の２つのピクセルのトランスファカーブ７０１および７０２、さらに輝度補正後の結果として生じるトランスファカーブ７０３を示す。補正後に生じるカーブは、それがＤＩＣＯＭに準拠するよう選択されるが、コントラスト比はかなり減じられる結果となる。図７ｂは、この発明の方法によるとどうなるかを示す。ディスプレイ領域全体にわたる輝度の均等化は試みられず、むしろ補正が、各ピクセルまたはゾーンについて結果として生じるトランスファカーブ７０４、７０５がＤＩＣＯＭ準拠したカーブに従うようなやり方で、各ピクセルまたはゾーンのトランスファカーブ７０１、７０２に実行される。確かに、図７ｂでトランスファカーブ７０１、７０２が与えられる２つのピクセルは、補正後に同じ輝度挙動を有さないが、それらは両方ともＤＩＣＯＭカーブには従うことに注意される。さらに、図７ｂに示されるように、この発明の方法に記載された実施例を用いる場合、コントラストの損失は全くないことにも注意される。元のカーブ７０１、７０２の終点および補正されたカーブ７０４、７０５はそれぞれ一緒に下がっている。すべてのピクセルまたはゾーンについて、各トランスファカーブ７０１、７０２についての補正されたカーブ７０４、７
０５をコントラスト損失なく得ることができる。なぜなら、ＤＩＣＯＭ仕様書は画像化装置に必要な輝度範囲を特定しないからである。例えば、輝度範囲０．５ｃｄ／ｍ２から５００ｃｄ／ｍ２を有するピクセルについてのＤＩＣＯＭ適合カーブが見つけられるが、１ｃｄ／ｍ２から６００ｃｄ／ｍ２の輝度範囲を有するピクセルについてのＤＩＣＯＭ適合カーブも見つけられるからである。
【００５９】
この発明は先行技術手法と組合わせることもでき、その結果、完全ではなくとも増大した輝度均一性が得られる一方、グレースケール規格適合性が著しく向上し、同時にディスプレイシステムのコントラスト損失が制限される。
【００６０】
このように、入力された特徴付けデータに依存して、デジタル駆動レベル値が調整されると、補正された輝度値が表示される。与えられる必要のある特徴付けデータは、本来のトランスファカーブ情報または直ちに補正されたトランスファカーブ情報を検索するためのピクセルの識別情報、本来のグレースケールレベル、すなわちピクセルに与えられたデジタルディスプレイレベル、およびピクセルが観察される視野角を含む。ピクセルの識別情報は、例えばピクセル番号、スクリーン上のピクセル位置、ピクセル列およびピクセル行、またはピクセルを識別することができるいずれかの適切な代替的表現であり得る。視野角は、ディスプレイシステムで選択され、遠隔制御を用いて選択され、自動的に測定されるような、さまざまな方法で与えられてもよい。
【００６１】
ディスプレイシステムの視野角挙動を補償するために、ユーザがディスプレイを見る視野角が必要である。この適用例では、視野角は、軸上方向、すなわちディスプレイ面に直交する方向とユーザ−ディスプレイゾーン方向との間の角度として規定される。軸上方向においてディスプレイのピクセルまたはゾーンを見る場合、視野角はそのピクセルまたはゾーンについてゼロ度に等しい。視野角は典型的には水平視野角および垂直視野角に変換することができる。水平視野角が、ディスプレイ面に対する垂直方向とディスプレイ幅の方向とによって決定される面上の視野角の投射と対応する一方、垂直視野角は、ディスプレイ面に対する垂直方向とディスプレイ高さの方向とによって決定される面上の視野角の投射と対応する。典型的には、ディスプレイを実際に使用する間の水平視野角は、−７０°から＋７０°、好ましくは−６０°から＋６０°、およびより好ましくは−５０°から＋５０°で変動する。ディスプレイを実際に使用する間の垂直視野角は、典型的には−４５°から＋４５°で変動するが、正の視野角、すなわちそれによってディスプレイがユーザの見る手段（viewing means）よりも低く位置決めされる視野角が、より一般的である。この発明はこれらの範囲の視野角に制限されないが、方法およびシステムは、典型的には少なくともこれらの範囲内の視野角についての特徴付けデータを含む。この発明によれば、用語「ユーザ」はできるだけ広い意味に解釈されるべきであり、動物または人間のみならず、例えばロボットに取付けられたカメラなどの光学的ビューイングシステムをも含む。この情報を与えるさまざまなやり方がある。スクリーンが固定された角度のもと固定された位置からのみ用いられる場合、ディスプレイは、この使用のための固定角に対して製造中または設置中に較正されてもよく、その結果、動作中に追加的な入力は不要である。ディスプレイがさまざまな位置から用いられる場合、すなわち異なる視野角を用いることができる場合、最適のＤＩＣＯＭ適合性を得るために、ディスプレイに視野角を与える必要がある。これは、視野角の特定を可能にする選択スイッチをディスプレイシステムに与えることにより行うことができる。代替的には、ＤＩＣＯＭ調整に用いられるよう現在の視野角を選択することを可能にする遠隔制御装置を与えることができる。代替的実施例では、これは例えば、カメラまたはセンサ、例えばディスプレイハウジングに組込まれた指向性赤外線センサを用いて得ることができる。画像処理の当業者にとって、人間または動物のユーザの目の正確な位置を画像からリアルタイム（例えば２回／秒）でさえ抽出することが可能であることが明らかである。代替的には、カメラなどの他の種類のユーザの位置も、画像解析により決定することができる。一旦ユーザの光軸、例えばユーザの目の
位置がわかれば、ユーザがディスプレイを見ている正確な水平角および垂直角を計算するのは簡単である。上記の説明において、特徴付けデータとして、各ピクセル／ゾーンについて同じ視野角を用いることができるか、または、モデルをより正確にするために、ディスプレイの各ピクセルまたはゾーンに対する視野角さえもが割当てられ得るかのいずれかであり、各ピクセル／ゾーンについて同じ視野角を用いると、視野角依存性が各ピクセル／ゾーンについて本質的に異なり得るので、なおもこの視野角依存性を導き得ることに注意される。ユーザがディスプレイに（例えば真正面に）接近している場合、ディスプレイの異なる部分について視野角に有意差があることは明らかである。例えば、大型ディスプレイの両側を（小さな）角度の下で見るのと同時に、中心部を軸上で見ることができる。同時に複数のユーザがいれば、視野角の平均値がシステムに与えられ得る。この発明は、視野角のみならず、見る人のディスプレイからの距離をも決定するために、例えばユーザの位置を追跡する装置の使用をも含む。例えば、レーダまたは超音波をこの目的に用いることができる。ユーザ位置および視野角が計算され／測定される正確な方法は、この発明については限定されない。一旦視野角および好ましくはユーザ距離が各ピクセルまたはゾーンについてわかれば、その情報はそのピクセルまたはゾーンに補正を適用するために用いられる。
【００６２】
視野角依存性の補償は、あたかもそれがディスプレイシステム上のピクセル／ゾーンの空間位置に依存しないかのように、すなわちすべてのピクセル／ゾーンが同じ視野角依存性補正データを用いるように適用することができ、または、ディスプレイ上のピクセル／ゾーンの空間位置に依存するように、すなわち各ピクセル／ゾーンが固有の視野角挙動を有するように、適用することができる。最高の品質を所望する場合は、ディスプレイパネルがパネル領域の異なる位置で異なる視野角挙動を有するので、ディスプレイ上の位置に従って補償するのが好ましい。
【００６３】
例として、図８ａおよび図８ｂに２つの補償方法が示される。
図８ａにおいては、視野角挙動がディスプレイシステム上の正確な位置に依存しないものと想定される。すなわち、ピクセルまたはゾーンはすべて同じ視野角依存性を有している。これは、ユーザとディスプレイとの間の広い間隔に対しては幾らか正確であり得る。補正アルゴリズムは、空間変動の補償と、すべてのピクセルまたはゾーンに対して同じ視野角データを用いる視野角変動の補償とを含む。図８ａは、画像を表示するための方法３００のフローチャートを示す。第１のステップ３０２では、画像化すべきピクセルが選択される。ステップ３０４では、ピクセルを画像化するのに必要な特徴付けデータを検索するのに必要とされるピクセル識別情報が得られる。ステップ３０６では、ピクセルについての入力値またはＰ値、すなわち、ピクセルで画像化すべきグレースケール値と一致する値、が得られる。ステップ３０８では、ディスプレイシステムのための視野角が既知であるかどうかをチェックする。既知でない場合、方法３００はステップ３１０に進み、ディスプレイシステムのための視野角が、たとえば、ディスプレイシステムにおける切換え状態をチェックするか、視野角を測定するか、または遠隔制御システムから視野角を得ることによって、決定されるかまたは得られる。代替的な方法では、視野角情報は、試作品での測定または数学的計算に基いてディスプレイシステムに予め記憶される。得られた特徴付けデータ、すなわちピクセルＩＤ、表示すべきＰ値および視野角情報は、各ピクセル／ゾーンについて得ることのできる記憶された補正情報に基いて良好なディスプレイ規格適合性を得るために空間変動に対する補正と視野角依存性に対する補正とを提供するデジタル駆動レベル値の決定を可能にする。この決定はステップ３１２で実行される。次いで、このデジタル駆動レベルを用いてピクセルを駆動し、こうして、正確なグレースケールレベルを得る（ステップ３１４）。ステップ３１６では、他のピクセルを画像化する必要があるかどうかをチェックする。それが画像化すべき最後のピクセルでない場合、次のピクセルが選択される。表示すべき画像の最後のピクセルが変換されている場合、画像全体が表示されると補正方法が終了する（ステップ３１８）。
【００６４】
代替的な方法３５０においては、図８ｂに図示のとおり、視野角依存性がディスプレイシステム上の空間位置に依存していないので、グレースケールレベルと視野角とについての２つの補正を合せて同時に実行する必要があるものと想定される。言い換えれば、この方法は、ディスプレイ上の各々の位置が異なる視野角挙動を有し得ると想定される一般的な状況に対して用いることができる。このことは図８ｂに示される。当該方法は、方法３００と同じステップを含むが、視野角情報は各ピクセルに対して特定される。言い換えれば、付加的なステップ、すなわちステップ３２０が実行される。ここでは、ディスプレイシステムについての視野角情報を用いて、ステップ３０２で選択されステップ３０４で識別されるピクセルについての視野角情報を決定する。このようにして、各ピクセル／ゾーンの記憶された個々の視野角挙動を用いることができる。この方法は、補償を行うためにルックアップテーブルを維持することで簡単に適用される。このルックアップテーブルは、Ｐ値（ｍ−ビット）、たとえばピクセルの位置（行および列、番号またはゾーン番号）のようなピクセルの識別、ならびにピクセルについての視野角を入力としてとる。出力は、その特定の状況のために最良の性能を与えるＤＤＬである。
【００６５】
いくつかの医療用のディスプレイは、縦型および横型の両方の向きで用いられる。これは、ディスプレイが物理的に９０°回転可能であることを意味する。その場合、当然、両方の向きについての視野角挙動を記憶する必要はない。主として用いられる向き（縦型）について視野挙動を測定することができ、ディスプレイが横型の向きに変更されると、視野角データを９０°回転させて用いることができる。
【００６６】
補正方法の２つの実施例を例示のために記載しているが、他の補正方法を用いることもでき、この発明が示される補正方法に限定されないことが当業者には明らかとなるだろう。メモリ要件を減らすのに様々な方法を用いることができる。調整方法に必要なメモリの量を減らすための一手段は、たとえば補間であり得る。通常、空間変動および視野角変動にはさほど高い周波数成分が含まれないので、限られた数の測定点しか記憶することができず、中間の欠落しているデータを概算する補間方式が用いられてもよい。このシステムは記憶要件を著しく減らすことができるが、補間回路のために追加の機能が必要とされる。さらに別の可能性は、数学的関数によって空間および／もしくは視野角変動または対応する補正データを記述することである。このような関数の例は、多項式、１組のコサイン関数の係数、…であり得るが、これらには限定されない。別の可能性は、選択された典型的なデータセットに関するすべての特徴付けおよび／または補正データを参照することである。たとえば、ディスプレイの中央の補正／特徴付けについて参照がなされてもよい。典型的には、この技術では記憶領域がより少なくて済む。というのも、この場合、補正係数の値がより小さくなり、結果としてそれらを記憶するのに必要とされるビットがより少なくなるからである。基準データ／特徴付けに対する変形例として、特徴付け／補正データをデルタエンコードすることが挙げられる。すなわち、以前のデータとの違い、この場合、隣接する位置または視野角が用いられる。また、データの対称性を利用して記憶要件を減らすことができる。視野角挙動は、軸上点を中心としたかなり良好な点対称を有するだろう。いくらかより複雑な解決策は、所要の記憶領域を著しく減らすことを意図して、特徴付けまたは補正データをいくつかの基準クラスにグループ化するかまたは分類することである。たとえば、同じ（かまたは、予め設定された限度内でほぼ同じである）空間補償を必要とするピクセルまたはゾーンをグループ化することが想定され得る。各ピクセルまたはゾーンについてその補償データを記憶するのではなく、各ピクセルまたはゾーンについて小さな基準クラスを記憶することができる。実際のより大きな補償データは一度しか記憶することができない。これは視野角挙動に適用される。当然、このクラスタリングは、空間補償および／または視野角補償のために独立してまたは一緒に行うことができる。要素をベクトル量子化、ニューラルネットワーク…などのクラスにグループ化するための多くのアルゴリズムが存在することは、当業者には明らかである。こうして、補間回路
もしくは数学的関数またはそれらの組合せに基いたルックアップテーブルおよび回路を用いることができる。さらに、画像を向上させるのに用いられる既存のルックアップテーブルを、この発明に必要なルックアップテーブルまたは補償と組合せることもできることに留意されたい。
【００６７】
この発明に記載された補正方法およびアルゴリズムはともに、リアルタイムで、すなわち画像を表示しつつマトリクスディスプレイを駆動する間に、または、オフラインで、すなわち画像を表示するようにマトリクスディスプレイを駆動する以外の間に実行することができる。図９には、システム３７０におけるリアルタイム補正を実行すべきいくつかの異なる位置が示される。システム３７０はホストコンピュータ３７２およびディスプレイシステム３９０を含む。ホストコンピュータ３７２は、かなり高品質な中央処理装置ＣＰＵ３７４とかなり高品質なグラフィックカード３７６とを備える従来のいかなるコンピュータであってもよい。グラフィックカード３７６は、典型的にはファームウェア３７８およびハードウェア構成要素３８０であり得るソフトウエア構成要素を含む。
【００６８】
ピクセル補正は、ホストコンピュータ３７２のＣＰＵ３７４によって、たとえば、グラフィックカード３７６のドライバコードによって、もしくは特定のアプリケーションで行われてもよく、または、ビューイングアプリケーション（viewing application）に組込まれてもよい。代替的には、ピクセル補正は、グラフィックカード３７６のハードウェア構成要素３８０またはグラフィックカード３８０のファームウェア構成要素３７８において、グラフィックカード３７６自体で実行することもできる。別の代替例においては、ピクセル補正は、ディスプレイハードウェア３９４またはディスプレイファームウェア３９６において、ディスプレイシステム３９０自体で実行することもできる。さらなる代替例は、グラフィックカード３７６とディスプレイシステム３９０との間で伝送される信号、すなわち伝送チャネル３９８におけるこの伝送中のどこかにある信号、に対してピクセル補正を実行することである。また、ピクセル処理は、その一部がシステム３７０の第１の構成要素、たとえばホストコンピュータ３７２のＣＰＵ３７４において実行され、一部がシステム３７０の第２の構成要素、たとえばディスプレイハードウェア３９４において実行されるように分割することもできる。
【００６９】
ＤＩＣＯＭ規格に準拠するように表示すべき画像を適合できるようにするために、ディスプレイシステムの較正が必要となる。以下の段落においては、この発明の実施例に従った較正方法がより詳細に説明される。中でも、使用されるディスプレイシステムの品質、時間および労力に応じて、視野角が較正に組込まれる度合が異なり得る。図１０ａ、図１０ｂおよび図１０ｃは、この発明に従って用いることのできる較正方法のさまざまな実施例の概略を示す。
【００７０】
図１０ａにおいては、較正方法４００は視野角依存の測定を含まないが、視野角は、たとえば理論的な考察から導き出すことができるか、または、視野角挙動が同じ種類の基準ディスプレイシステムの視野角挙動に比例していると想定することができる。その場合、視野角依存性が一旦特徴付けられ、その種類のパネルすべてに対して用いられてもよい。この実施例についての較正方法４００は以下のステップを含む。
【００７１】
ステップ４０２において、較正手順が設定される。これは、典型的にはシステムの製造中に行われるが、たとえば、加熱、経年変化、またはたとえばバックライトの調整などの人の介入のためにシステムの特徴が変化した場合、ディスプレイシステムを使用する場所で行なわれてもよい。ステップ４０４において、較正のためにゾーンまたはピクセルが選択される。上述のように、この較正は、ピクセルがグループ化されるゾーン上で実行され得るか、または、個々のピクセル上もしくはさらにはサブピクセル上で実行され得る。次いで、当該方法はステップ４０６に進み、ここで、ＤＩＣＯＭ仕様においてデジタル駆動
レベルＤＤＬと称される駆動電圧が選択される。較正中に用いられる駆動電圧の数はシステムに依存しており、ある程度自由に選択することができる。満たされるべき条件は、本来のトランスファカーブの詳細を実質的に得るためにかなり正確な情報を得なくてはならないことである。測定すべき駆動電圧の数を減らすために、測定結果間に補間が用いられてもよい。次いでステップ４０８において、選択された駆動電圧を用いて、選択されたゾーンまたはピクセルを駆動する。上述のとおり、ゾーンが駆動される場合、これは、ゾーンの中心ピクセルもしくはゾーンにおけるいくつかのピクセルであり得るか、または、ゾーンにおけるすべてのピクセルであり得る。当業者に明らかとなるように、ゾーンを形成するピクセルのグループから選択された他の特定のピクセルが用いられてもよい。ステップ４１０において、輝度検出システムを用いて、駆動されたゾーンの輝度が測定される。ステップ４１２においてこの測定結果が記憶され、その後、ステップ４１４において、選択されたゾーンのための駆動電圧がすべて、本来のトランスファカーブ情報を得るために既に用いられているかどうかをチェックする。このようにして、異なる駆動電圧でゾーンを駆動し、対応する輝度レベルを測定し、その対（駆動電圧、輝度レベル）を記憶することにより、本来のトランスファカーブ情報が得られ、記憶される。現在選択されているゾーンに対する本来のトランスファカーブについての必要とされる情報がすべて得られる場合、方法４００はステップ４１６に進み、ここで、別のゾーン／ピクセルを測定する必要があるかどうか判断される。必要である場合、当該方法は、別のゾーンまたはピクセルを特徴付けるためにステップ４０４に戻る。そうでない場合、ディスプレイシステムに対する本来のトランスファカーブについての空間情報がすべて得られ、方法４００はステップ４１８に進む。施行すべきグレースケールレベルのディスプレイ規格の情報が、必要とされる輝度範囲で、すなわち、測定された輝度値に応じて得られる。ステップ４２０において、それらの結果を、施行すべきグレースケールレベルのディスプレイ規格情報に適合させることによって、ディスプレイシステムのさまざまなピクセル／ゾーンについての補正されたトランスファカーブが得られる。このステップにおいては、理論的な考察または試作品のディスプレイシステムの測定に基づき得るディスプレイシステムについての視野角情報がまた導き出され、こうして、異なるピクセル／ゾーンおよび異なる視野角に対する補正されたトランスファカーブがもたらされることとなる。
【００７２】
この較正方法においては、空間のグレースケールレベルのディスプレイ挙動が同じ種類のディスプレイすべてに対して同じであり、基準ディスプレイシステム上で一旦空間の影響を測定することによって較正をさらに減らすことができるものと想定され得る。
【００７３】
較正のためのより広範な方法４４０においては、図１０ｂに図示のとおり、付加的に視野角が測定され、これにより、視野角依存性に対して、施行されたグレースケールレベルのディスプレイ規格適合性を最適化することが可能となる。図１０ｂにおいては、図１０ａと同じ参照符号を有する方法ステップは上に説明されたとおりであるので、ここでは詳細には説明されない。
【００７４】
ステップ４０６において駆動電圧を選択した後、各々のゾーン／ピクセルおよび各々の駆動電圧のために、いくつかの視野角について本来のトランスファカーブ情報が記憶され得るように、付加的なステップ４２４および４２６が導入される。かなり正確なトランスファカーブ情報を得るのに用いられる視野角の数は、用いられるディスプレイシステムに依存している。視野角はゾーンに分割することができ、補間を用いて、すべての視野角に対する適切なトランスファカーブを得ることができる。補間を用いることにより測定時間を減らすことができる。
【００７５】
較正のための代替的な方法４６０は、図１０ｃに図示のとおり、１つのゾーン／ピクセルについての視野角依存性を測定することを可能にし、この視野角依存性を全体的な視野角依存性として用いる。ここでも、図１０ａまたは図１０ｂのいずれかと同じ参照符号を
有する方法ステップは上に説明されたとおりであるので、ここでは詳細には説明されない。
【００７６】
第１のゾーン／ピクセルについては、付加的な判断ステップ４２８において、選択された駆動電圧についての視野角依存性が既知であるか否かが判断され、そうでない場合、視野角依存性がこのゾーン／ピクセルについて測定されるように、当該方法はステップ４２４に進む。さらに当該方法においては、別のゾーンが選択された場合、判断ステップ４２８において、前の測定から視野角依存性が分かると判断され、視野角依存性はそれ以上記録されない。次いで、ステップ４２０において、第１のゾーンについて測定された視野角依存性を用いて、すべてのピクセル／ゾーンに対する適切な補正されたトランスファカーブを得る。これにより、測定時間が大幅に短縮される。というのも、ディスプレイ上の複数の位置で視野角の測定を実行する必要がないからである。
【００７７】
上述の方法では各々の駆動電圧に対して異なる視野角が選択されるが、各々の視野角に対して異なる駆動電圧を選択することもできることが当業者には明らかとなるだろう。このことは、位置検出システムが較正手順中にさほど変更されなくてもよいことを示唆している点で、さらに有利であり得る。（ディスプレイシステム上の位置と一致する）ゾーン、駆動電圧および視野角が選択される正確な順序は、この発明に対しては限定されていない。さらに、この発明が、視野角がマトリクスディスプレイにおける空間位置とは無関係であると想定されている方法と、視野角がマトリクスディスプレイにおける空間位置に依存している方法とに関連していることが上述の方法から明らかとなるだろう。
【００７８】
上述の較正手順は典型的にはディスプレイシステムの製造中に用いられるが、得られた較正値をシステムの使用中にさらに調整することができる。この発明のさらなる実施例においては、システムは、バックライトの状態を検出するための検出システムを含み得る。これは、たとえば、バックライトの強度をテストすることができ、ＤＩＣＯＭ規格または他のいずれかのグレーレベルのディスプレイ規格との適合のための較正情報をこれに応じて調整できるようにスクリーンからの放射の検出を可能にする検出器であり得る。さらに、たとえばフォトセンサがディスプレイ領域の前側、すなわちディスプレイ領域の表示側で測定を行なうように配置された場合、ディスプレイの本来のトランスファカーブの変化を検出することができる。次いで、このデータを用いて、グレーレベルディスプレイ規格に合致するよう較正情報を適合させることができる。代替的には、室内で見るための環境条件は、見る条件を変えたり、ディスプレイのＤＩＣＯＭ適合性に影響を及ぼしたりする存在する環境光の量を測定することができるように室内のどこかにあるかまたは好ましくはディスプレイのハウジングにある検出システムを用いることによって測定することができる。一例として挙げられる医療用のＬＣＤパネルは、約０．５ｃｄ／ｍ2の輝度を有する暗状態におけるすべてのピクセルと、たとえばマンモグラフィのための真っ暗な放射線室内における０．１ｃｄ／ｍ2から通常のオフィスにおける３０ｃｄ／ｍ2までの間の輝度を有する周囲光とを有する。ＬＣＤディスプレイのフロントガラスが典型的には約５％の反射を有し、周囲光が１０ｃｄ／ｍ2（かなり暗いオフィス）から３０ｃｄ／ｍ2（通常の就業時のオフィス）まで変化する場合、ディスプレイのブラックレベルが１ｃｄ／ｍ2（＝０．５ｃｄ／ｍ2＋０．５ｃｄ／ｍ2）から２ｃｄ／ｍ2（＝０．５ｃｄ／ｍ2＋１．５ｃｄ／ｍ2）まで変化し、結果として１００％の誤差をもたらすこととなる。
【００７９】
これらの実施例においては、ＤＩＣＯＭ適合性または他のグレースケールもしくはカラーのディスプレイ規格との適合性に合せるのに用いられる較正情報を、外部要因の影響に合せることができる。ディスプレイ上の異なる位置での検出が可能であるが、必ずしも必要であるとは限らない。というのも、その結果は、ディスプレイにおけるすべての空間位置に対して比例し、ディスプレイのすべての視野角に対して比例し得るからである。
【００８０】
上述の説明は、ディスプレイシステムの空間および軸外のディスプレイ規格適合性を向上させるための方法および装置を開示する。上述のとおり、一般に、この発明は、すべてまたはいくつかの視野角の下で各ピクセルまたはゾーンのトランスファカーブが何らかの数学的関係を満たす必要があるいかなる状況にも適用され得る。たとえば、ＤＩＣＯＭ適合の場合、トランスファカーブと、より特定的には各々のピクセルまたはゾーンの輝度値とは、「ＤＩＣＯＭ／ＮＥＭＡ補遺２８グレースケール規格ディスプレイ関数」で説明される或る数学的カーブに追従する必要があった。このモデルに対する簡単な発展例は、小さな視野角の場合にはトランスファカーブが実際にその数学的関係に追従する必要があるが、大きな視野角の場合にはトランスファカーブが一定の関数に変えられることであり得る。つまり、ユーザが小さな角度からディスプレイを見ている（したがって、ディスプレイ挙動が許容可能である）限り、ユーザは可能な限り最適に表示された画像を見るが、視野角が大きくなり過ぎた瞬間から、ディスプレイの内容は、その角度から見ることが推奨されていないとユーザに警告するように均一なグレースケールレベルに変えられる。ディスプレイ挙動がもはや許容可能でなくなれば、ディスプレイ上に同時に表示されるグレースケール値の実数を調整することもできる。たとえば、ビューイングアプリケーションが２５６個の並行出力グレースケール値を示すものとする。空間および視野角の補正後、ディスプレイ上の出力は可能な限り最適な性能を有する。ある視野角以降は、ディスプレイ挙動が許容可能でなくなるかもしれない。その場合、出力グレースケール値の数を、たとえば１２８の出力グレースケール値に減らすよう信号がアプリケーションに送信されてもよい。空間および視野角の補正はまた、より数の少ないグレースケール値を生成するよう適合され得る。出力グレースケール値の数が少ないので、典型的には、施行されたディスプレイ規格への準拠がより容易になるだろう。ユーザへの警告または出力グレースケール値の数の低減は、たとえば、視野角が上述のとおり好ましい範囲の外にある場合に実行され得る。ディスプレイ挙動がもはや許容可能ではないというユーザへの警告はまた、たとえば、スクリーン上のパターン（テキストもしくは画像、たとえばチェッカー盤パターンなど）を示すか、または、現在のスクリーンの内容、音声、１つ以上のＬＥＤ（制御光）もしくはＬＥＤの色変化などの視覚信号を重ね、電話もしくはｇｓｍもしくはｓｍｓもしくは電子メールなどの通信媒体を介してユーザにメッセージを送信し、ＱＡ（品質保証）アプリケーションもしくはＰＡＣＳ（画像保管通信システム）ビューイングアプリケーションなどのソフトウェアアプリケーションにメッセージを送信し、ＰＣのハードディスクにファイルを書込み、イベントを記録する、等を含むがこれらに限定されない他の手段によって実行可能である。
【００８１】
なお、「許容不可能なディスプレイ挙動」は分離されたディスプレイに限定されず、これは、ディスプレイシステム（ディスプレイ、グラフィックカード、たとえばＰＣなどの処理ユニット、ビューイングアプリケーション、ＰＣとディスプレイとの間のリンクの品質（ビットエラーレート））と、環境条件（周囲光、周囲光、温度、湿度、電磁干渉レベル、…を含むディスプレイシステムの実際のコントラスト）と、ディスプレイ等…を実際に用いるユーザとの組合せとして認識されるべきである。たとえば、室内の周囲光が強すぎるかまたは温度がディスプレイのスペックの範囲外である場合、ディスプレイ挙動がもはや許容可能でないことを好適な手段によってユーザに警告する可能性があり、（ディスプレイ挙動が許容可能である場合とそうでない場合との）しきい値レベルが、その瞬間に実際にディスプレイを用いているユーザにさえ依存する可能性があるが、これらには限定されない。各ユーザが、たとえば、「許容可能なディスプレイ挙動」についての他のしきい値レベルを選択してもよく、または、これらのしきい値レベルが、個々のユーザまたはユーザのグループの特徴（たとえば、目の性質、訓練または経験のレベル、…）に基づいて選択されてもよい。
【００８２】
なお、ディスプレイシステム挙動がもはや許容可能でない場合、いくつかの種類の動作が開始され得る。上述のとおり、これらのうちの１つは、同時に表示されたグレーの色調
の数を単一の色調にまで、もしくは、ごく限られた数、たとえば２つのグレーの色調にまで低減させ得るか、または、ディスプレイ上のテキストもしくは画像などのパターンを表示し得る。他の動作には、表示された画像の品質について関連するパラメータを変更すること、たとえば、バックライトの輝度を変更し、ディスプレイの新しいピーク輝度値を設定し、ディスプレイの新しい較正された白色点の輝度値を設定し、ディスプレイの新しい色点を設定し、ディスプレイのバックライトの新しい色点を設定し、室内における周囲光の強度を変更し、室内における周囲光の色点を変更し、室内の温度を変更し、室内の湿度レベルを変更し、ディスプレイ内またはグラフィックボード内またはＰＡＣＳビューイングアプリケーション内またはホストＰＣ上における施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格の較正テーブル（たとえばＤＩＣＯＭ較正テーブルであるがこれには限定されない）を変更し、ＰＣ上で実行するいかなるプログラムにおける特定の設定（たとえば、ＰＡＣＳビューイングアプリケーション、ＱＡアプリケーション…などであるがこれらに限定されない）をも変更し、たとえば、分解能、フレーム率、色の濃さ、符号化方式、パレットモードであるがこれらに限定されないグラフィックボードのいかなる設定をも変更し、ディスプレイのいかなる設定をも変更することが含まれてもよい。これらの動作の各々は、ディスプレイシステム挙動を再び許容可能にする、すなわち、施行されたグレースケールもしくはカラーのディスプレイ規格に適合させるか、または、現在の状況に比べて少なくとも向上させる（そのように最適化させる）ことを意図している。
【００８３】
この発明の別の局面に従うと、事前の補正は、ディスプレイシステムの性能にパラメータ変化に対する耐性を持たせることを含み得る。これは、表示された画像の品質に関するパラメータが変化した場合にディスプレイシステムの性能が好ましくは許容される挙動内で可能な限り安定した（高い）ままであるように、ディスプレイシステム（ディスプレイ自体、グラフィックボード、ホストＰＣ、ソフトウェアアプリケーション、…）の設定が選択されることを意味する。変更可能な表示された画像の品質に関するパラメータは、たとえば、ユーザがディスプレイを見る視野角、周囲光の強度、周囲光の色点、バックライトの輝度、バックライトの色点、周囲またはディスプレイシステムの温度、環境の湿度、…などであるが、これらには限定されない。
【００８４】
一例として、ユーザがディスプレイシステムを見る視野角の変化に耐性のある性能を有するディスプレイシステムをいかに作り出すかを説明する。しかしながら、この例はこの発明のこの局面の範囲を限定することを意図しておらず、この発明に従うと、表示された画像の品質に関する他のパラメータの変化、たとえば周囲光の強度の変化などに耐性のある性能を有するディスプレイシステムが設けられ得る。
【００８５】
この実施例においては、ディスプレイに対するユーザの視野角は、２つの角度、すなわち水平角および垂直角で表わすことができる。先に説明したように、施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格準拠システム、たとえばＤＩＣＯＭ準拠ディスプレイシステムがすべての視野角に対して所望される場合、これは、ディスプレイに対するユーザの正確な視野角をいつ何時でも決定し、所要のグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格、たとえばＤＩＣＯＭ、その視野角に対する較正カーブを計算し、その計算された較正カーブを、それがどこに記憶されるべきであろうと、ディスプレイ、グラフィックボードまたはアプリケーションに最終的にアップロードすることにより、解決することができる。
【００８６】
しかしながら、この方策にはいくつかの問題がある。第一に、技術またはコストの理由でいずれの視野角検出システムも利用できない場合、ディスプレイに対するユーザの現在の視野角を必ずしも決定できるわけではないかもしれない。第２の問題は、視野角を測定するようなシステムがある場合でも、推定される角度に（好ましくは可能な限り小さな）誤差が常に存在することである。この小さな誤差により、その特定の角度に対する最適な
ＤＩＣＯＭ較正カーブ、たとえば較正ＬＵＴまたはその解析式だけが計算される場合でも、依然として、施行された規格に対する準拠の低下、たとえばＤＩＣＯＭへの準拠の低下がもたらされる。実際には、いくつかの視野角では、ディスプレイの特徴が非常に急速に変化し得るので、角度がわずかに変化するだけでもディスプレイ挙動に大きな差がもたらされることとなる。これはまた、わずかに誤った視野角について計算された較正カーブ、たとえばＬＵＴまたはその解析式により、結果として、所望の標準的なディスプレイ関数に比べて歪みが大きくなるおそれがあることを意味する。
【００８７】
ここで、これらの２つの問題を克服する方法を説明する。視野角を推定しないシステムの場合、ディスプレイのユーザが用いる可能性が最も高い視野角を何らかの方法で決定することができる。これらは、たとえば、図１１に図示のとおり、ｘ軸が水平な視野角を表わし、ｙ軸が垂直な視野角を表わしている２次元プロットで示され得る。この（ｘ、ｙ）図における点の値は、ユーザがこの角度を用いる確率、または代替的には、この特定のユーザが実行を所望する（アプリケーションのクラスおよびユーザのクラスへの一般化が当然可能である）特定のアプリケーションについてのその特定の角度の重要性を記述するメトリック（metric）を表わし得る。たとえば、図１１における点ｗ（ｘ１、ｙ１）は、ユーザが水平な視野角ｘ１および垂直な視野角ｙ１でディスプレイを見る確率を表わす。言い換えれば、図１１における点ｗ（ｘ１、ｙ１）は視野角（ｘ１、ｙ１）の重要性を表わす。このようなプロットが利用可能になれば、その目的は、ディスプレイシステムの性能を確実に最大化する較正カーブを見出すことであり、これはすべての関連する視野角に当てはまる。つまり、各々の点の値（各々の点の重要性）がその点に対する割当てられた値（確率またはその点の重要性）で重み付けされる場合、（ｘ、ｙ）プロットの可能な限り多くの点について標準的なディスプレイ関数準拠（たとえばＤＩＣＯＭであるがこれには限定されない）をもたらすカーブを見出す必要がある。
【００８８】
たとえば、ＤＩＣＯＭ較正の例を挙げると、問題となるのは、（ｘ、ｙ）プロットにおける点が重要性に従って重み付けされる施行されたＤＩＣＯＭ規格に対し（ｘ、ｙ）プロットにおける可能な限り多くの点が準拠することを確実にするＤＩＣＯＭ較正カーブを見出すことである。このような重みの例として、たとえば、軸上で見る可能性が非常に高く、このため重みが大きくなるが、水平方向およびほぼ水平方向へのわずかな角度も重要であり、このため重みもかなり大きくなることであり得る。（ｘ、ｙ）図における点が、（重要でない場合）ゼロの重みを有するか、または（たとえば、設計者がそれらの角度でユーザにディスプレイを使わせたくないので、それらの点が規格に準拠することが所望されない場合）さらには負の重みを有する可能性がある。なお、いかなる方法で重みが（ｘ、ｙ）図における点に割当てられてもよく、割当てられた重みが、整数、浮動少数点数、固定少数点数、…であるがこれらに限定されない任意の精度をもつ負の数、０または正の数であってもよい。結果として所望の規格のディスプレイ関数に準拠するのが特定の較正カーブ、たとえば較正ＬＵＴであるかまたは解析式であるかを判断するメトリックは、負の数、ゼロおよび正の数を出力として与え得る任意関数であり得る。たとえば、負の数は、この較正カーブが結果としてその角度についての規格に準拠しないことを意味し、ゼロは、スペック内においてのみ準拠することを意味し、正の数は、較正ＬＵＴが結果としてその角度についての規格に良く準拠することを意味し得るが、これらには限定されない。なお、メトリックの結果により、特定の較正カーブが、たとえば整数値、浮動少数点値、固定少数点値であるがこれらに限定されない任意の精度を有し得るかどうかが判断される。
【００８９】
実際に、ここに記載されているのは、パラメータ空間が較正カーブ、たとえば較正ＬＵＴまたはその解析式、の値を含む場合の最大化の問題である。言い換えれば、較正カーブの値は、（ｘ、ｙ）図におけるすべての（またはいくつかの予め定められ選択された）点に関するコスト関数の結果の重み付けされた合計が最大化されるように選択される必要がある。パラメータベクトルＬは選択される必要があり、Ｌは最適化される必要のあるパラ
メータの組である。所望の規格と比較して、問題となっているパラメータについてのパラメータベクトルＬの準拠を記述するコスト関数またはメトリックＣが確立され、たとえばＣ（ｘ、ｙ；Ｌ）は、所望の規格と比較して、視野角（ｘ、ｙ）についての較正カーブからのパラメータベクトルＬの準拠を記述するコスト関数である。パラメータベクトルＬは、各点についてのコスト関数Ｃの結果と、ある空間（たとえば二次元：水平および垂直な視野角、たとえば三次元：水平および垂直な視野角ならびにディスプレイの白輝度、たとえば四次元：水平および垂直な視野角ならびにディスプレイの白輝度ならびに周囲光の強度、…）（のいくらかの部分）にわたるそのベクトルＬとの重み付けされた合計が最大化される、すなわち、
【００９０】
【数１】
2007532962.tif 000003
【００９１】
となるように選択される必要があるか、または、こうして、コスト関数Ｃの重み付けされた合計を最大化するそれらのＬが見出される。これは（ｘ、ｙ）空間…における領域Ａに当てはまる。
【００９２】
これが水平および垂直な視野角ならびに較正カーブの例において行われる場合、重要であると（重みによって）記された（ｘ、ｙ）空間における領域、たとえば領域Ａに対して実現可能な最高の性能を結果としてもたらす較正カーブが得られるだろう。言い換えれば、重要であると記された領域Ａ内においては、この較正カーブが結果として良好な準拠をもたらす。つまり、重要であると記されたこの領域Ａ内に留まる限り、較正カーブの性能が良好になるので、正確な水平および垂直な視野角がそれほど重要ではなくなる。これは、予め定められた範囲内で水平および垂直な視野角に対してある程度一定の較正カーブを計算することができるシステムが開発されていることを意味する。
【００９３】
上に説明したとおり、この技術は、視野角測定システムが利用可能でない場合に用いることができる。重要な視野角の組が推定され、たとえば標準的な視野角の範囲、たとえば−２０°から＋２０°の範囲などが選択され、その視野角の組のために、たとえば較正ＬＵＴまたはその解析式として表わされる最適な較正カーブが計算される。
【００９４】
視野角を測定するためのシステムが利用可能であれば、上述の技術を用いて、不正確な視野角測定を解決することもできる。実際には、較正カーブが、測定された視野角付近、すなわち、測定された視野角から数度の範囲内、好ましくは、測定された視野角から１０度以下の範囲内にある角度の組のためになおも最適化される場合、たとえ視野角の測定が完全には正確でなかったとしても、その較正カーブでのディスプレイの性能は実際にはより確実に許容可能となるだろう。視野角のこの組の正確な選択と（ｘ、ｙ）図におけるこれらの点についての対応する重みとは、この発明を限定しない。この組および対応する重みを選択するための多くの変形例が可能であることが当業者には明らかとなる。
【００９５】
図１２においては、さまざまな重みが（ｘ、ｙ）空間におけるさまざまな点に割当てられている上述の方法のさらなる例が図示される。図１２に図示される例においては、４つの異なる値があり、（０、０）を中心とした視野角、すなわち、水平方向および垂直方向の軸上にあるかまたは軸上に近接する視野角は第１の高い重み値を有している。というのも、ユーザが、軸上でまたはそれにより近接して見る可能性があるからである。水平方向もしくは垂直方向またはこれら両方の方向に１０°〜２０°軸から外れている視野角は第２の重み値を有しており、この第２の重み値は第１の重み値よりも低い。水平方向もしくは垂直方向またはこれら両方の方向に２０°〜３０°軸から外れている視野角は第３の重
み値を有しており、この第３の重み値は第２の重み値よりも低い。水平方向または垂直方向に３０°を超えて軸から外れている視野角は第４の重み値を有する。当該第４の重み値はたとえばゼロであってもよい。
【００９６】
同じ概念がまた、最大化の問題ではなく最小化の問題として説明されることに留意されたい。当然、これはこの発明を限定しない。
【００９７】
この技術は、当然、一般により高い寸法パラメータベクトルおよび探索空間に適用され得る。（最適化される）より高い寸法パラメータベクトルは、たとえば、多次元のルックアップテーブル、ディスプレイのピーク輝度、ディスプレイの較正された輝度、ディスプレイの色点、周囲光の強度、周囲光の色点、周囲温度、周囲湿度などを含み得るがこれらには限定されない（少なくとも組合せまたはサブセットは可能である）。
【００９８】
高次元の探索空間は、たとえば、水平および垂直な視野角、ディスプレイまでの距離、周囲光の強度、周囲光の色点、周囲温度などを含み得るが、これらには限定されない（少なくとも組合せまたはサブセットは可能である）。
【００９９】
これらの高次元パラメータベクトルまたは探索空間を用いる場合、一般概念は同じままであり、依然としてこの発明の範囲内である。
【０１００】
この発明はさらに、グレースケールディスプレイに限定されない。カラー画像化についての参考資料は、ダニエル・マラカラ（Daniel Malacara）による「色覚および比色分析、理論および応用例（“Colour Vision and Colourimetry, Theory and Applications”）」である。一例として、この発明はそれには限定されないが、グレースケール画像を見るためのカラーディスプレイの使用が説明されている。この場合、ディスプレイシステムの入力はグレースケール画像であるが、ディスプレイシステム自体はカラーの可能性を有する。「ＤＩＣＯＭ／ＮＥＭＡ補遺２８グレースケール規格ディスプレイ関数」の中の同等の数学的記述が用いられてもよい。各ピクセルがたとえば３つのサブピクセルを含む場合、数学的記述は、個々のカラーサブピクセルの３つのトランスファカーブの組合せを含み、当該数学的記述によれば、各ピクセルのために個々の色から輝度値を計算するのに用いられるこれらの３つのトランスファカーブの数学的関数は、或るカーブ、すなわちグレースケール規格ディスプレイ関数に追従するはずである。この場合、余分な自由度が存在する。というのも、３つのサブピクセルに対して、異なる駆動信号と同じ輝度値を得ることができるからである。言い換えれば、３つのサブピクセルに対して異なる駆動信号を用いる場合、上述の通り、たとえばＣＩＥ色座標ｘ、ｙ（ただしこれには限定されない）により、輝度が同じであるが色点が異なる出力を結果として得ることができる。これらの付加的な自由度を用いることにより、グレースケール規格ディスプレイ関数に加えて得られるべき特定の色の挙動を得ることができる。このような特定の色挙動の第１の例は、グレースケール値に対する一定の特定の色点を選択することである。この場合、空間および視野角の補正後、ピクセルは、特定の輝度のグレースケール規格カーブ、たとえばＤＩＣＯＭ  ＧＳＤＦに追従するはずであり、色座標は、このグレースケール規格カーブに追従する場合、ユーザによって選択された特定の値のままであるはずである。特定の色挙動の別の例は、準拠すべきグレースケール規格とともに、色の変化が得られることである。これは、たとえば色座標を特定のカーブに準拠させ、たとえば色座標を、グレースケール規格カーブを最小から最大まで追従すると緑と赤との間の線形変化が得られるようなものにすることによって、行なうことができる。色座標についての規格に対する変形例をまた用いることができ、この発明がそれに限定されないことは当業者には明らかである。言い換えれば、この発明はまた、すべてのピクセルおよび視野角について、または、限られた数のゾーンもしくは視野角について、入力グレースケール刺激を最小から最大に変化させた場合、ディスプレイシステムの出力輝度が追従すべきグレースケール規格に準拠し、さらに
、すべてのピクセルおよび視野角について、または、場合によっては上述のものとは異なる限られた数のゾーンもしくは視野角について、入力グレースケール刺激を変更させた場合、ディスプレイシステムの出力、より特定的には色座標が、特定の選択された数学的カーブ（たとえば、２つの色点間における一定の線形カーブ、…）に準拠する方法およびシステムに関する。なお、数学的カーブは一定である必要はないが、たとえば外部の測定データ、外部要因などの他のパラメータに依存しているかまたは時間に依存していてもよい。ディスプレイシステムのＲ、Ｇ、Ｂ値からＣＩＥのｘ、ｙ座標などの色座標への変換は当業者には周知である。これは、たとえば、Ｒ、Ｇ、Ｂ値のうちのすべてまたは選択されたものの色座標を測定し、Ｒ、Ｇ、Ｂからｘ、ｙ座標の変換が必要な場合に逆変換を適用することによって実行可能である。別の可能性として、Ｒ、ＧおよびＢのサブピクセルのトランスファカーブなどの限られた数の測定値に基づいてすべてのＲ、Ｇ、Ｂディスプレイ値に対する色座標と、Ｒ、ＧおよびＢのサブピクセルの完全にオンの状態および完全にオフの状態の色座標とを理論的に導き出すことが挙げられる。
【０１０１】
この発明はまた、色が重要な画像に用いることもできる、その場合、ディスプレイ入力は、たとえば特定のカラープロファイルにおけるＲ、Ｇ、Ｂ値によって記述されるカラー画像であり、ディスプレイシステムはまた色出力を可能にする。この目的は、ユーザによって選択されたカラープロファイルへのディスプレイ出力画像の適合性を向上させることであり、これは空間および視野角の補正を適用することによってなされる。このために、すべてのピクセル／ゾーンの３つのトランスファカーブの組合せが結果として特定のカラープロファイルをもたらすはずであることを示す数学的関係が規定され得る。この数学的関係は、３色のトランスファカーブからｘ、ｙ色座標を一緒に計算することを可能にする。この場合、これは、結果として得られる認識される色が、ｘ、ｙ色座標によって表わされるとおり、ユーザが軸から外れてディスプレイを見た場合にディスプレイ上のすべての位置に対して一定となり正確なままであるように、空間および軸外の補正が個々のサブピクセルまたはゾーンに適用されることを意味する。この発明はこれには限定されないが、入力画像は、典型的には、特定のカラープロファイルにおけるＲ、Ｇ、Ｂ色座標において特定される。この特定の色座標はユーザによって規定可能であり、たとえばＣＩＥのＸ、Ｙ、Ｚシステムなどの標準的な色座標に容易に変換され得る。表示すべき画像は、典型的には、ディスプレイシステムの本来のＲ、Ｇ、Ｂ出力カラープロファイルとは異なる標準的な色座標システムにおいて特定される。適切な色出力を得るために、空間および視野角補正システムが、グレースケールカーブについて記述されるのと同様に適用され得る。これを得るために、駆動信号、ディスプレイにおける空間位置および視野角の関数として、標準的な色座標システムにおいて特定されるとおり、出力を規定する特徴付けデータが測定され得るか、または数学的に計算され得る。当該出力は、たとえばＣＩＥのＸ、Ｙ、Ｚ色座標システムにおいて特定されてもよく、駆動信号は、たとえばＲ、ＧおよびＢの値で与えられてもよい。このようにして、多次元のトランスファカーブが得られる。すなわち、（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝ｆ（Ｒ、Ｇ、Ｂ、空間位置、視野角）である。後者は、空間および視野角依存性について必要とされる補正を容易に計算することを可能にする。これは、必要とされる特定の位置および視野角についての関数ｆ（Ｒ、Ｇ、Ｂ、空間位置、視野角）を反転させることによって行われてもよい。結果として、元のカラー画像における入力値と一致するディスプレイシステムの所要のＲ、Ｇ、Ｂ入力値が与えられる。
【０１０２】
なお、カラー規格とグレースケール規格とを混合することもできる。一例として、特定のカラープロファイルおよび特定の輝度規格応答に追従しなければならないことが挙げられ得る。さらに、これらの補正は、たとえばバックライトの強度、本来のカーブ測定、周囲光の測定であるがこれらに限定されない外部の測定に基づいてリアルタイムで適応させることができる。
【０１０３】
絶対的な色座標がさほど重要ではなく、色と色との差が重要である画像を表示するため
のさらに別の例が挙げられる。この場合、空間および軸外の補正は、たとえばカラーＪＮＤで表わされる色と色との差がディスプレイ上のすべての位置とすべての視野角とに対して同様に表示されるように適用される。
【０１０４】
この発明は、施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格への最適化された適合性が提供され得るシステムだけに関するのではなく、画像を調整し、施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格に適合する調整された画像を表示するための対応する方法にも関連し、さらに、施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格に適合するようにシステムを較正するための上述の方法にも関する。
【０１０５】
この発明の実施例の利点は、施行されたディスプレイ規格挙動を向上させるための補正方法により、各ピクセル／ゾーンの個々のグレースケールまたはカラーの挙動についての補正が可能となる点である。各ピクセル／ゾーンについて得られるトランスファカーブは、それらのトランスファカーブの各々が施行されたディスプレイ規格挙動を満たすようなものにされる。各ピクセル／ゾーンについて得られたトランスファカーブは、すべてのピクセル／ゾーンの最小輝度および最大輝度を同じにはせず、同じ最小輝度および最大輝度を有するピクセル／ゾーンについては、補正カーブは、最適な個々の施行されたディスプレイ規格挙動を得るために異なっていてもよい。したがって、この発明においては、各ピクセル／ゾーンに対するトランスファカーブは等しくないが、各ピクセル／ゾーンに対するトランスファカーブは個々に最適化される。さらに、この発明の実施例の利点は、ディスプレイシステムが用いられる少なくともいくつかの状況に応じて、「時間に依存した」補正が提供されることである。この発明の別の利点は、適用された補正が、たとえば或る大きな視野角について施行されたディスプレイ規格との適合性が得られない場合に出力グレースケールの濃さを低減させることによって、出力グレースケールの濃さの度合を調整することをさらに可能にすることである。
【０１０６】
この発明を具体化し、施行されたディスプレイ規格を向上させるためのシステムおよび方法の目的を達成するための他の構成が当業者には明らかとなるだろう。
【０１０７】
この発明に従った装置について好ましい実施例、特定の構造および構成、ならびに材料をこの明細書中に記載してきたが、この発明の範囲および精神から逸脱することなく、形状および詳細のさまざまな変更または変形が可能であることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】標準化されていないディスプレイシステムのデジタル駆動レベルへの中間的な変形を経てＰ−値を輝度に一致させる、従来の標準化されたディスプレイシステムの概念モデルを表わす図である。
【図２】輝度対ＪＮＤ指標の対数として示された、先行技術のグレースケール規格ディスプレイ関数（ＧＳＤＦ）を表わす図である。
【図３】典型的なＬＣＤディスプレイのためのフルホワイトビデオレベルにおける輝度の従来の視野角依存性を表わす図である。
【図４】典型的なＬＣＤディスプレイのためのフルブラックビデオレベルにおける輝度の従来の視野角依存性を表わす図である。
【図５】ディスプレイのディスプレイ領域全体にわたる平均輝度値からの先行技術における歪みを示す図である。
【図６】この発明の実施例による、空間および／または軸外のＤＩＣＯＭ規格の向上に適したディスプレイの概略図である。
【図７ａ】先行技術で一般に知られている調整方法による、輝度対デジタルディスプレイレベルのカーブを示すグラフである。
【図７ｂ】この発明の実施例による調整方法による、輝度対デジタルディスプレイレベルのカーブを示すグラフである。
【図８ａ】この発明の実施例に従った、向上したＤＩＣＯＭ適合性を備えた画像を表示するための第１の方法を示す概略的なフローチャートである。
【図８ｂ】この発明の別の実施例に従った、向上したＤＩＣＯＭ適合性を備えた画像を表示するための第２の方法を示す概略的なフローチャートである。
【図９】この発明の実施例に従った、向上したＤＩＣＯＭ適合性を得るよう調整するための好適なシステムの様々な構成要素の概略図である。
【図１０ａ】この発明の実施例に従った、ＤＩＣＯＭ適合性を向上させるのに用いられる特徴付けデータを得る方法を示す第１の概略的なフローチャートである。
【図１０ｂ】この発明図の別の実施例に従った、ＤＩＣＯＭ適合性を向上させるのに用いられる特徴付けデータを得る方法を示す第２の概略的なフローチャートである。
【図１０ｃ】この発明図のさらに別の実施例に従った、ＤＩＣＯＭ適合性を向上させるのに用いられる特徴付けデータを得る方法を示す第３の概略的なフローチャートである。
【図１１】関連する視野角に割当てられる第１の重み、および関連しない視野角に割当てられる第２の重み（重みゼロ）を示す図である。
【図１２】最も関連する視野角に割当てられる第１の重み、さほど関連しない視野角に割当てられる第２の重み、さらに関連しない視野角に割当てられる第３の重み、および全く関連しない視野角に割当てられる第４の重み（重みゼロ）を示す図である。
【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７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年10月17日(2006.10.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクスディスプレイにおけるピクセル素子の複数のゾーンのグレースケールまたはカラーの値の不適合を補正するための方法であって、前記補正は、施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格に関連し、ピクセル素子の各ゾーンは異なる較正関数によって補正され、前記方法は、
ピクセル素子の各ゾーンに対して独立して、
その駆動信号の関数としてのピクセル素子のゾーンのグレースケールまたはカラーの値の不適合を特徴付ける特徴付けデータを記憶するステップと、
特徴付けデータに従って、前記施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格に適合するグレースケールまたはカラーのレベルを得るために、ピクセル素子の前記ゾーンの駆動信号を事前に補正するステップとを含み、前記事前に補正するステップは、表示すべきグレースケールまたはカラーの値の入力値と、ピクセル素子のゾーンが見られるかまたは見られるべき視野角とに基づいて実行され、
前記方法はさらに、ピクセル素子のゾーンが見られるかまたは見られるべき視野角が予め定められた範囲外である場合に、グレースケールまたはカラーのレベルの数を減らすことによって事前の補正を調整するステップを含む、方法。
【請求項２】
事前の補正を調整するステップは、ディスプレイ内容を均一なグレースケールレベルに変更するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ピクセル素子のゾーンは１つのピクセル素子を含む、請求項１から２のいずれかに記載の方法。
【請求項４】
ピクセル素子のゾーンは複数のピクセル素子を含み、ゾーンの各ピクセル素子には同じ特徴付けデータが割当てられている、請求項１から２のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
マトリクスディスプレイが見られるかまたは見られるべき前記視野角はユーザによって選択可能である、請求項１から４のいずれかに記載の補正方法。
【請求項６】
マトリクスディスプレイが見られるかまたは見られるべき前記視野角が検出システムを用いて測定される、請求項１から４のいずれかに記載の補正方法。
【請求項７】
前記特徴付けデータはさらに、バックライト強度の依存性、環境パラメータの依存性のうちの少なくとも１つを含む、請求項１から６のいずれかに記載の補正方法。
【請求項８】
前記環境パラメータは環境光の強度である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記駆動信号を事前に補正するステップは、ルックアップテーブルの使用に基づいて実行される、請求項１から８のいずれかに記載の補正方法。
【請求項１０】
前記駆動信号を事前に補正するステップは、少なくとも部分的に数学的関数を用いることに基づいて実行される、請求項１から９のいずれかに記載の補正方法。
【請求項１１】
ピクセル素子の個々のゾーンからキャプチャされた画像から特徴付けデータを生成するステップをさらに含む、請求項１から１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
特徴付けデータを生成するステップは、マトリクスディスプレイの各ピクセル素子についての特徴付けデータを表わすピクセル素子プロファイルマップを構築するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
事前に補正するステップは、画像を表示しつつ、マトリクスディスプレイの駆動中にリアルタイムで実行される、請求項１から１２のいずれかに記載の補正方法。
【請求項１４】
事前に補正するステップは、画像を表示しつつ、マトリクスディスプレイの駆動中以外の時間にオフラインで実行される、請求項１から1２のいずれかに記載の補正方法。
【請求項１５】
前記施行されたグレースケールディスプレイ規格は、米国電機製造業者協会によって発行された医療用デジタル画像化および通信（ＤＩＣＯＭ）規格である、請求項１から１４のいずれかに記載の補正方法。
【請求項１６】
マトリクスディスプレイにおけるピクセル素子の複数のゾーンのグレースケールまたはカラーの値の不適合を補正するためのシステムであって、前記補正は、施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格に関連し、前記システムは、
その駆動信号の関数として、および、ピクセル素子のゾーンが見られるべき視野角の関数としてのピクセル素子の複数のゾーンのグレースケールまたはカラーの値の不適合を特徴付ける特徴付けデータを記憶するためのメモリ手段と、
特徴付けデータに従って、施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格に適合するグレースケールまたはカラーのレベルを得るために、駆動信号をピクセル素子のゾーンに事前に補正するための補正装置とを含み、
前記補正装置は、定められた視野角が予め定められた範囲外にある場合に、グレースケールのレベルまたはカラーのレベルの数を減らすことによってこれらの駆動信号を調整するよう適合される、システム。
【請求項１７】
補正装置は、単一のグレースケールまたはカラーのレベルを得るために、駆動信号をピクセル素子のゾーンに調整するよう適合される、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
ピクセル素子のいくつかのゾーンについての特徴付けデータを、ピクセル素子の前記ゾーンの各々のグレースケールまたはカラーのレベルとマトリクスディスプレイにおけるいくつかの視野角およびいくつかの空間位置についての対応する駆動信号との関係を確立す
ることによって、生成するための特徴付け装置をさらに含む、請求項１６または１７のいずれかに記載のシステム。
【請求項１９】
前記特徴付け装置は、マトリクスディスプレイのピクセル素子の画像を生成するための画像キャプチャ装置を含む、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
補正装置は、ディスプレイシステムに対するユーザの視野角を決定するための視野角決定装置を含む、請求項１６から１９のいずれかに記載のシステム。
【請求項２１】
特徴付け装置は、その駆動信号の関数として本来のグレースケールまたはカラーの輝度レベルをマトリクスディスプレイのピクセル素子のいくつかのゾーンに与える光出力値割当て装置を含む、請求項１８から２０のいずれかに記載のシステム。
【請求項２２】
画像を表示するためのマトリクスディスプレイ装置であって、ピクセル素子の複数のゾーンを含み、請求項１６から２１のいずれかに記載のシステムをさらに含む、マトリクスディスプレイ装置。
【請求項２３】
画像を表示するためのマトリクスディスプレイのピクセル素子の複数のゾーンのグレースケールまたはカラーの値の不適合を補正するためのシステムとともに用いられる制御ユニットであって、その補正は、施行されたグレースケールまたはカラーのディスプレイ規格に関連し、前記制御ユニットは、請求項１６から２１のいずれかに記載のシステムを含む、制御ユニット。
【国際調査報告】
2007532962.tif 000020
2007532962.tif 000021
2007532962.tif 000022