(57)【要約】【課題】  簡便な構成で、各チャンネル間の特性差が少なく、変換精度の良い画像処理用のＡＤ変換装置、および当該ＡＤ変換装置を備えた画像表示装置、プロジェクタ、当該ＡＤ変換装置の変換精度補正方法を提供すること。【解決手段】  ＡＤ変換装置２０は、複数のＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂと、対として設けられた複数の１次元のＬＵＴ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂとを、基本として構成されている。ＬＵＴ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂは、ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂごとの入出力特性に応じて設定され、入力されるデジタル信号Ｒｄ１，Ｇｄ１，Ｂｄ１を、あらかじめ定められた所定の入出力信号特性に沿った値に変換して出力することから、ＡＤ変換装置２０は、ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂごとの特性差を補正し、それぞれが所定の入出力特性に沿った出力をする。【選択図】      図１
2007017650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表し、複数のアナログ信号から構成されるアナログ画像信号が入力されると、前記アナログ画像信号をＡＤ変換し、複数のデジタル信号から構成されるデジタル画像信号を出力するＡＤ変換装置であって、
前記複数のアナログ信号を、それぞれＡＤ変換するための複数のＡＤ変換回路と、
前記ＡＤ変換回路ごとに出力される前記デジタル信号を変換するための前記各ＡＤ変換回路と対として設けられたルックアップテーブルと、を備え、
前記ルックアップテーブルは、前記ＡＤ変換回路ごとの入出力特性に応じて設定され、入力されたデジタル信号を、あらかじめ定められた所定の入出力特性に沿った値に変換して出力する１次元の変換テーブルであることを特徴とするＡＤ変換装置。
【請求項２】
前記ルックアップテーブルごとに対応する前記各ＡＤ変換回路の入出力特性を補正するための複数の変換データを記憶した書き換え可能な不揮発性メモリからなる補正データ保持回路と、
前記補正データ保持回路から前記ルックアップテーブルごとの前記変換データを読み出し、対応するそれぞれの前記ルックアップテーブルに設定する補正データ設定回路とを、さらに備え、
前記補正データ設定回路は、前記ＡＤ変換装置に動作電力が供給されると、前記補正データ保持回路から前記ルックアップテーブルごとの前記変換データを読み出し、対応するそれぞれの前記ルックアップテーブルに設定することを特徴とする請求項１に記載のＡＤ変換装置。
【請求項３】
さらに前記ＡＤ変換回路ごとに出力されるデジタル信号による出力データを外部に出力するための測定回路を、備え、
前記ルックアップテーブルごとの前記変換データは、前記所定の入出力特性における入力信号レベルと、当該レベルの入力信号が入力されたときの前記測定回路が出力する前記ＡＤ変換回路ごとの出力データとから、前記ＡＤ変換回路ごとの出力データが、前記所定の入出力特性における対応する出力データに変換されるような変換データとして生成されることを特徴とする請求項１または２に記載のＡＤ変換装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のＡＤ変換装置と、
画像信号により表される画像を表示する表示部と、
前記ＡＤ変換装置から出力される画像信号に、少なくとも色補正、および当該画像信号を前記表示部で表示するのに適した階調特性とするためのγ補正を含む画像処理を施す画像信号補正部と、を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
さらに前記ＡＤ変換装置の測定回路からの前記出力データを外部に出力する出力ポートと、
前記ＡＤ変換装置の補正データ保持回路に、外部から前記変換データを設定するための入力ポートとを、備えることを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
入力されるアナログ画像信号をＡＤ変換し、変換されたデジタル画像信号に複数の画像信号処理を施すことにより表示部に適した画像信号を生成し、前記生成した画像信号または、当該画像信号をＤＡ変換したアナログ画像信号を前記表示部に供給する表示駆動部により、前記画像信号により表される画像を前記表示部に表示する画像表示装置であって、
入力される前記画像信号を構成する複数のアナログ信号を、前記アナログ信号ごとにＡＤ変換するための複数のＡＤ変換回路を有し、
前記複数の画像信号処理として、前記画像信号により表される画像を拡大あるいは縮小することにより前記表示部に適した大きさとする画像信号処理部によるスケーリング処理と、
前記画像信号により表される画像を少なくとも前記表示部で表示するのに適した階調特性とするための画像信号補正部によるγ補正処理と、
前記画像信号を、前記複数のＡＤ変換回路と対として設けられたルックアップテーブルにより、あらかじめ定められた所定の入出力特性に沿った値に変換して出力するＡＤ精度補正処理と、を含み、
前記ルックアップテーブルは、前記ＡＤ変換回路の後段から、前記表示駆動部までの範囲内のいずれかに設置されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
前記画像表示装置を起動させるための順序と内容を規定した起動プログラムを記憶する記憶部と、
前記起動プログラムに従って前記画像表示装置の各部を制御する制御部と、をさらに備え、
前記記憶部は、前記ルックアップテーブルごとに対応する前記ＡＤ変換回路ごとのＡＤ変換特性を補正するための複数の変換データをさらに記憶し、
前記制御部は、前記画像表示装置を起動するための操作がなされると、前記記憶部から前記ルックアップテーブルごとの前記変換データを読み出し、対応するそれぞれの前記ルックアップテーブルに設定することを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
請求項４〜７のいずれか一項に記載の画像表示装置であって、
前記表示部としての光変調素子に前記画像信号により表される画像を表示し、前記光変調素子に表される画像を、光を供給する光源部からの光により拡大し投写するプロジェクタであることを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
画像を表し、複数のアナログ信号から構成されるアナログ画像信号を、前記アナログ信号ごとにＡＤ変換するための複数のＡＤ変換回路と、前記ＡＤ変換回路ごとに出力されるデジタル信号を変換するための前記各ＡＤ変換回路と対として設けられたルックアップテーブルと、前記ルックアップテーブルごとに対応する前記各ＡＤ変換回路の入出力特性を補正するための複数の変換データを記憶した補正データ保持回路と、前記補正データ保持回路から前記ルックアップテーブルごとの前記変換データを読み出し、対応するそれぞれの前記ルックアップテーブルに設定する補正データ設定回路と、前記ＡＤ変換回路ごとのデジタル信号による出力データを外部に出力するための測定回路とを備え、複数のデジタル信号から構成されるデジタル画像信号を出力するＡＤ変換装置の変換精度補正方法であって、
前記ＡＤ変換回路ごとの前記入出力特性を測定するための基準となる基準アナログ画像信号の前記各アナログ信号が、前記各ＡＤ変換回路に入力される工程と、
入力された前記各アナログ信号が、前記ＡＤ変換回路ごとにＡＤ変換される工程と、
前記測定回路から前記ＡＤ変換回路ごとの出力データを出力する工程と、
前記出力データにより測定されたＡＤ変換回路ごとの前記入出力特性と、前記基準アナログ画像信号による理想的な入出力特性としてあらかじめ定められた所定の入出力特性とから、前記出力データを入力として、前記所定の入出力特性の対応する出力値が引き当てられるような前記ＡＤ変換回路ごとの変換データを生成する工程と、
前記生成された変換データを前記補正データ保持回路に書き込む工程と、を含むことを特徴とするＡＤ変換装置の変換精度補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理用のＡＤ変換装置、および当該ＡＤ変換装置を備えた画像表示装置、プロジェクタ、当該ＡＤ変換装置の変換精度補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタなどの画像表示装置は、入力されるアナログ画像信号をＡＤ変換回路によりＡＤ変換しデジタル信号とした上で、デジタル信号に様々な画像信号補正処理を施すことにより画像表示装置に適した画像信号を得ている。例えば、特許文献１および２のプロジェクタは、アナログＲＧＢ信号を構成するＲ（Red）信号、Ｇ（Green）信号、Ｂ（Blue）信号を、色信号ごとにＡＤ変換するための３チャンネルのＡＤ変換回路を備え、変換された色調ごとのデジタル画像信号にデジタルフィルタ処理による色相補正を施す。
また、特許文献３のプロジェクタは、デジタル画像信号に３次元ＬＵＴ（Look Up Table）による第１の色相補正部や、光センサからの設置環境下の色相情報を反映するための第２の色相補正部などを含む複数段による高度な色相補正を施すことにより、投写環境に応じて最適な色相の画像を投写する。
このような高度な画像信号補正処理は、ＡＤ変換回路によるＡＤ変換が精度良くなされていることを前提として行われている。
【０００３】
図９は、従来のＡＤ変換装置における入力信号に対する出力の誤差を示した図表である。Ｘ軸は入力画像信号の電圧レベル（以降、「信号レベル」という）を８ビットで表し、Ｙ軸は、変換誤差がない理論出力値を「０」としたときの誤差分のカウント値を表している。この図表において、理想的な出力値は、Ｘ軸と一致したライン（ｙ＝０）にて表される。
ＡＤ変換装置は、画像信号処理に用いられ、アナログＲＧＢ信号の各色信号に対応した３チャンネルのＡＤ変換回路（いずれも図示せず）を備えている。各チャンネルを構成するＡＤ変換回路は、それぞれが分解能１０ビットのＡＤ変換回路である。なお、図９のグラフは、無作為抽出による当該ＡＤ変換装置を実装したプロジェクタ用の画像処理基板（図示せず）の入出力データをプロットしたものである。
グラフＲ１，Ｇ１，Ｂ１は、それぞれが、ＡＤ変換装置のＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号ごとのＡＤ変換回路からの出力を示している。チャンネルごとのＡＤ変換回路の構成は、全て同一であるが、それぞれの出力は、グラフＲ１，Ｇ１，Ｂ１に示す通りバラツキがある。
【０００４】
グラフＲ１における誤差は、マイナス方向に傾向しており、概ね「−８／＋１」カウント程度に収まっている。これをＡＤ変換装置のフルスケールからの割合で考えると、「−８／１０２３」〜「＋１／１０２３」となり、「−０．８〜０．１％」程度の誤差となる。同様に、グラフＧ１における誤差は「０．２〜１．３％」程度の誤差、グラフＢ１における誤差は「−０．８〜０．４％」程度の誤差となる。
これらの誤差は、ＡＤ変換装置の規格範囲内の積分非直線性誤差に、製造バラツキを含んだＡＤ変換装置の個体差、実装基板の配線の引き回しなどによる浮遊容量などの影響を含んだ累計の誤差であり、全てのチャンネルにおける誤差が、概ね「−０．８〜１．３％」の範囲内に収まっていることは、標準的な誤差レベルであると認識されていた。
また、この誤差は、各チャンネルに依存しており、例えば、グラフＧ１を出力するチャンネルに、Ｒ信号を入力すると、デジタル化されたＲ信号の出力は、グラフＧ１に示されるグラフの特性となる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２０９２２９号公報
【特許文献２】特開２００２−２４７４０１号公報
【特許文献３】特開２００２−２６２３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、暗い画像を表す画像信号領域（以下、「暗部領域」という）における相対誤差を考えた場合、誤差の比率は大きく、画質の差異が人間の視覚で認識されてしまうことがあった。
例えば、図９のグラフＲ１において、入力信号レベルがフルスケールの１／１０（２５．５／２５５）レベルにおける暗部領域であった場合、誤差は、約「−６．０」カウントである。ここで、入力信号の「２５．５／２５５」レベルは、理想的な出力信号の「１０２．３／１０２３」に対応するため、当該入力信号レベルに応じた相対的な出力階調誤差は、「−６．０／１０２．３」となり、約「−５．８％」に相当することになる。
このような暗部領域におけるＡＤ変換装置の相対的に大きな誤差は、人間の視覚で認識される程度であり、ＡＤ変換装置でこのような相対的に大きな誤差が生じてしまうことは、高品質な画像造りにおける障害となっていた。
【０００７】
また、人間の視覚特性には、ＲＧＢ各色の比率から色調を認識する性質があるため、ＡＤ変換装置の各チャンネルの特性が略同一でないと、各色の比率が崩れてしまい、画質の差異が人間の視覚で認識されてしまうことがあった。
例えば、図９のグラフＲ１と、グラフＧ１とでは、全体のグラフ態様は同様な高低の推移を示しているが、暗部領域における誤差は、グラフＲ１ではマイナス側、グラフＧ１ではプラス側となっており、特性差が大きい。これでは、誤差によりＲ成分と、Ｇ成分とが本来の比率からそれぞれ逆方向にシフトしてしまい、画像の色調に影響を与えてしまう。
このように、従来のＡＤ変換装置は、個体バラツキに起因した暗部領域の誤差が大きく、さらに各チャンネル間での特性差があるという問題点を有していた。
また、ＡＤ変換精度自体に課題があるため、特許文献３のような高度な画像処理を施したとしても、期待する効果を得にくいという問題点があった。
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明では、簡便な構成で、各チャンネル間の特性差が少なく、変換精度の良い画像処理用のＡＤ変換装置、および当該ＡＤ変換装置を備えた画像表示装置、プロジェクタ、当該ＡＤ変換装置の変換精度補正方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明のＡＤ変換装置によれば、画像を表し、複数のアナログ信号から構成されるアナログ画像信号が入力されると、アナログ画像信号をＡＤ変換し、複数のデジタル信号から構成されるデジタル画像信号を出力するＡＤ変換装置であって、複数のアナログ信号を、それぞれＡＤ変換するための複数のＡＤ変換回路と、ＡＤ変換回路ごとに出力されるデジタル信号を変換するための各ＡＤ変換回路と対として設けられたルックアップテーブルと、を備え、ルックアップテーブルは、ＡＤ変換回路ごとの入出力特性に応じて設定され、入力されたデジタル信号を、あらかじめ定められた所定の入出力特性に沿った値に変換して出力する１次元の変換テーブルであることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、ＡＤ変換装置は、複数のＡＤ変換回路と、当該ＡＤ変換回路と対として設けられた複数の１次元のルックアップテーブルとにより構成されていることから、簡便な構成である。
ルックアップテーブルは、ＡＤ変換回路ごとの入出力特性に応じて設定され、入力されたデジタル信号を、あらかじめ定められた所定の入出力信号特性に沿った値に変換して出力することから、ＡＤ変換装置は、ＡＤ変換回路ごとの特性差を補正し、それぞれが所定の入出力特性に沿った出力をする。
よって、ＡＤ変換装置の変換精度は、優れており、かつ、各ＡＤ変換回路におけるチャンネル間の特性差が少ない。
従って、簡便な構成で、各チャンネル間の特性差が少なく、変換精度の良い画像処理用のＡＤ変換装置を提供することができる。
【００１１】
本発明に係るＡＤ変換装置によれば、ルックアップテーブルごとに対応する各ＡＤ変換回路の入出力特性を補正するための複数の変換データを記憶した書き換え可能な不揮発性メモリからなる補正データ保持回路と、補正データ保持回路からルックアップテーブルごとの変換データを読み出し、対応するそれぞれのルックアップテーブルに設定する補正データ設定回路とを、さらに備え、補正データ設定回路は、ＡＤ変換装置に動作電力が供給されると、補正データ保持回路からルックアップテーブルごとの変換データを読み出し、対応するそれぞれのルックアップテーブルに設定することが好ましい。
【００１２】
ＡＤ変換装置の入出力特性は、ＡＤ変換装置を構成するＩＣチップの個体ごとの入出力特性に加えて、当該ＩＣチップが実装される基板の配線容量や、周辺に実装される電子部品が発生するノイズなどの影響により変化する。よって、正確な入出力特性を得るためには、よりＡＤ変換装置が使用される最終形態に近い状態で測定する必要がある。
この構成によれば、ルックアップテーブルに設定される変換データは、書き換え可能な不揮発性メモリにより構成された補正データ保持回路に一括して記憶されている。よって、ＡＤ変換装置が使用される完成形態になった段階で入出力特性を測定してから、測定結果を反映させた変換データを補正データ保持回路に記憶させることができる。
さらに、補正データ設定回路は、ＡＤ変換装置に動作電力が供給されると、補正データ保持回路からルックアップテーブルごとの変換データを読み出し、対応するそれぞれのルックアップテーブルに設定することから、ＡＤ変換装置は、起動の都度、ルックアップテーブルを設定してからＡＤ変換を行う。
従って、使用実態に合せて補正された変換精度の良い画像処理用のＡＤ変換装置を提供することができる。
【００１３】
本発明に係るＡＤ変換装置によれば、さらにＡＤ変換回路ごとに出力されるデジタル信号による出力データを外部に出力するための測定回路を、備え、ルックアップテーブルごとの変換データは、所定の入出力特性における入力信号レベルと、当該レベルの入力信号が入力されたときの測定回路が出力するＡＤ変換回路ごとの出力データとから、ＡＤ変換回路ごとの出力データが、前記所定の入出力特性における対応する出力データに変換されるような変換データとして生成されることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、ＡＤ変換装置は、ＡＤ変換回路ごとに出力されるデジタル信号による出力データを外部に出力するための測定回路を備えていることから、出力データにより、ＡＤ変換回路の入出力特性を測定することができる。
さらにルックアップテーブルごとの変換データは、所定の入出力特性における入力信号レベルと、当該レベルの入力信号が入力されたときの測定回路が出力するＡＤ変換回路の出力データとから、ＡＤ変換回路ごとの出力データが、所定の入出力特性における対応する出力データに変換されるような変換データとして生成されることから、当該変換データが設定されたルックアップテーブルは、目標とする所定の入出力特性に沿った出力データを出力する。
従って、各チャンネル間の特性差が少なく、変換精度の良い画像処理用のＡＤ変換装置を提供することができる。
【００１５】
本発明に係る画像表示装置は、前記ＡＤ変換装置と、画像信号により表される画像を表示する表示部と、ＡＤ変換装置から出力される画像信号に、少なくとも色補正、および当該画像信号を表示部で表示するのに適した階調特性とするためのγ補正を含む画像処理を施す画像信号補正部と、を備えることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、画像表示装置は、各チャンネル間の特性差が少なく、変換精度の良い画像処理用のＡＤ変換装置を備えていることから、ＡＤ変換された画像信号は、ＡＤ変換される前のアナログ画像信号の有していた画像の色調、階調特性などを含む画質を忠実に保っている。
さらに画像表示装置は、ＡＤ変換装置から出力される画像信号に、少なくとも色補正、および当該画像信号を表示部で表示するのに適した階調特性とするためのγ補正を含む画像処理を施す画像信号補正部を備えていることから、画像表示装置は、画像処理された画像信号による画像を最適な画質で表示する。
従って、ＡＤ変換精度自体に課題があるため、高度な画像処理を施したとしても期待する効果を得にくかった従来の画像表示装置と異なり、本発明の画像表示装置によれば、画像処理による効果を、期待通りに得ることができる。
【００１７】
本発明に係る画像表示装置は、さらにＡＤ変換装置の測定回路からのＡＤ変換回路ごとの出力データを外部に出力する出力ポートと、ＡＤ変換装置の補正データ保持回路に、外部から変換データを設定するための入力ポートとを、備えることが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、画像表示装置は、ＡＤ変換装置の測定回路からのＡＤ変換回路ごとの出力データを外部に出力する出力ポートと、ＡＤ変換装置の補正データ保持回路に外部から変換データを設定するための入力ポートとを備えることから、補正データ保持回路への変換データの設定を含むＡＤ変換装置の精度補正処理は、画像表示装置の状態で行うことができる。
前述した通り、ＡＤ変換装置が使用される最終形態に近い状態で測定された入出力特性に基づいて生成された変換データを用いることにより、ＡＤ変換装置の精度は、向上する。
従って、本発明の画像表示装置によれば、画像表示装置の状態でＡＤ変換装置の精度補正を行うことができるため、入力画像信号により忠実な画像を表示することができる。
【００１９】
本発明に係る画像表示装置によれば、入力されるアナログ画像信号をＡＤ変換し、変換されたデジタル画像信号に複数の画像信号処理を施すことにより表示部に適した画像信号を生成し、生成した画像信号または、当該画像信号をＤＡ変換したアナログ画像信号を表示部に供給する表示駆動部により、画像信号により表される画像を表示部に表示する画像表示装置であって、入力される画像信号を構成する複数のアナログ信号を、アナログ信号ごとにＡＤ変換するための複数のＡＤ変換回路を有し、複数の画像信号処理として、画像信号により表される画像を拡大あるいは縮小することにより表示部に適した大きさとする画像信号処理部によるスケーリング処理と、画像信号により表される画像を少なくとも表示部で表示するのに適した階調特性とするための画像信号補正部によるγ補正処理と、画像信号を、複数のＡＤ変換回路と対として設けられたルックアップテーブルにより、あらかじめ定められた所定の入出力特性に沿った値に変換して出力するＡＤ精度補正処理と、を含み、ルックアップテーブルは、ＡＤ変換回路の後段から、表示駆動部までの範囲内のいずれかに設置されることが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、ルックアップテーブルは、ＡＤ変換回路の後段から、表示駆動部までの範囲内のいずれかに設置されることから、ＡＤ変換回路の後段から、表示駆動部までの範囲内において、ルックアップテーブルを自由に配置することができる。
よって、画像表示装置の回路構成などの態様に合せた配置が可能となり、画像表示装置の設計の自由度が向上する。
【００２１】
本発明の画像表示装置によれば、画像表示装置を起動させるための順序と内容を規定した起動プログラムを記憶する記憶部と、起動プログラムに従って画像表示装置の各部を制御する制御部と、をさらに備え、記憶部は、ルックアップテーブルごとに対応するＡＤ変換回路ごとのＡＤ変換特性を補正するための複数の変換データをさらに記憶し、制御部は、画像表示装置を起動するための操作がなされると、記憶部からルックアップテーブルごとの変換データを読み出し、対応するそれぞれのルックアップテーブルに設定することが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、記憶部は、ルックアップテーブルごとに対応するＡＤ変換回路ごとのＡＤ変換特性を補正するための複数の変換データを記憶していることから、記憶部は、起動プログラムなどを記憶する画像表示装置の記憶部としての機能に加えて、ルックアップテーブルの変換データを保持する補正データ保持回路としても機能する。
さらに制御部は、画像表示装置を起動するための操作がなされると、ＡＤ変換動作に先立って記憶部からルックアップテーブルごとの変換データを読み出し、対応するそれぞれのルックアップテーブルに設定することから、制御部は、各部の動作を制御する画像表示装置の制御部としての機能に加えて、ルックアップテーブルに変換データを設定する補正データ設定回路としても機能する。
従って、画像表示装置が基本的に有する構成部位を有効活用するとともに、変換精度の良い画像処理用のＡＤ変換装置を備えた画像表示装置を提供することができる。
【００２３】
本発明の画像表示装置は、前記画像表示装置であって、表示部としての光変調素子に画像信号により表される画像を表示し、光変調素子に表される画像を、光を供給する光源部からの光により拡大し投写するプロジェクタであることが好ましい。
【００２４】
この構成によれば、画像表示装置は、表示部としての光変調素子に画像信号により表される画像を表示し、光変調素子に表される画像を、光を供給する光源部からの光により拡大し投写するプロジェクタであることから、プロジェクタが投写する画像は、拡大されて大画面を構成するとともに、内蔵する画像処理用のＡＤ変換装置による高精度のＡＤ変換、および表示部に適した画像信号処理が施された画像信号により規定されている。
従って、本発明のプロジェクタによれば、入力された画像信号に表される画像を大画面に忠実に再現することができる。
【００２５】
本発明に係るＡＤ変換装置の変換精度補正方法によれば、画像を表し、複数のアナログ信号から構成されるアナログ画像信号を、アナログ信号ごとにＡＤ変換するための複数のＡＤ変換回路と、ＡＤ変換回路ごとに出力されるデジタル信号を変換するための各ＡＤ変換回路と対として設けられたルックアップテーブルと、ルックアップテーブルごとに対応する各ＡＤ変換回路の入出力特性を補正するための複数の変換データを記憶した補正データ保持回路と、補正データ保持回路からルックアップテーブルごとの変換データを読み出し、対応するそれぞれのルックアップテーブルに設定する補正データ設定回路と、ＡＤ変換回路ごとのデジタル信号による出力データを外部に出力するための測定回路とを備え、複数のデジタル信号から構成されるデジタル画像信号を出力するＡＤ変換装置の変換精度補正方法であって、ＡＤ変換回路ごとの入出力特性を測定するための基準となる基準アナログ画像信号の各アナログ信号が、各ＡＤ変換回路に入力される工程と、入力された各アナログ信号が、ＡＤ変換回路ごとにＡＤ変換される工程と、測定回路からＡＤ変換回路ごとの出力データを出力する工程と、出力データにより測定されたＡＤ変換回路ごとの入出力特性と、基準アナログ画像信号による理想的な入出力特性としてあらかじめ定められた所定の入出力特性とから、出力データを入力として、所定の入出力特性の対応する出力値が引き当てられるようなＡＤ変換回路ごとの変換データを生成する工程と、生成された変換データを前記補正データ保持回路に書き込む工程と、を含むことを特徴とする。
【００２６】
このＡＤ変換装置の変換精度補正方法によれば、ＡＤ変換回路ごとの入出力特性を測定するための基準となる基準アナログ画像信号の各アナログ信号が、各ＡＤ変換回路に入力される工程と、入力された各アナログ信号が、ＡＤ変換回路ごとにＡＤ変換される工程と、測定回路からＡＤ変換回路ごとの出力データを出力する工程と、出力データにより測定されたＡＤ変換回路ごとの入出力特性と、基準アナログ画像信号による理想的な入出力特性としてあらかじめ定められた所定の入出力特性とから、出力データを入力として、所定の入出力特性の対応する出力値が引き当てられるようなＡＤ変換回路ごとの変換データを生成する工程と、生成された変換データを前記補正データ保持回路に書き込む工程と、を含むことから、生成された変換データを用いることにより、ＡＤ変換回路ごとのＡＤ変換精度を、所定の入出力特性に沿った特性に補正することができる。
従って、本発明のＡＤ変換装置の変換精度補正方法によれば、画像処理用のＡＤ変換装置のＡＤ変換特性を、精度良く補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２８】
（実施形態１）
《ＡＤ変換装置の概要》
図１は、本発明の実施形態１におけるＡＤ変換装置の概略構成図である。ＡＤ変換装置２０は、画像処理に用いられるＡＤ変換装置であり、アナログ画像信号であるＲＧＢ信号を構成するＲ信号Ｒａ、Ｇ信号Ｇａ、Ｂ信号Ｂａを、色信号ごとにＡＤ変換するための３チャンネルのＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを備えている。アナログＲＧＢ信号は、例えば、パーソナルコンピュータなどの画像信号供給装置１１から入力される。なお、アナログ画像信号は、ＲＧＢ信号に限定するものではなく、例えば、YUV，Y/Pb/Pr，Y/Cb/Cr，Y/R-Y/B-Yなどの形式で表されるコンポーネント信号であっても良い。
ＡＤ変換装置２０は、例えば、１チップのＩＣ（Integrated Circuit）として構成されており、スケーラである画像信号処理部１３が搭載されている画像処理基板（図示せず）上に実装されている。なお、ＡＤ変換装置２０は、例えば、スケーラなどの画像処理部を含んだ１チップの画像プロセッサの一部として構成されることであっても良い。
【００２９】
ＡＤ変換装置２０には、外部の電源、例えば、ＡＤ変換装置２０が実装されている画像表示装置の電源部（いずれも図示せず）から安定化された直流電力が、動作電力として電源端子ＶｄｄおよびＶｓｓに供給される。
画像信号供給装置１１から入力されるアナログＲＧＢ信号の同期信号ＳＹＮＣは、画像信号処理部１３に入力されている。画像信号処理部１３には、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）を含むサンプリングクロック生成回路（図示せず）が含まれており、例えば、同期信号ＳＹＮＣの水平同期周波数を逓倍したサンプリングクロックＳＣＬＫを生成してＡＤ変換装置２０に出力する。
ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、画像信号処理部１３から供給されるサンプリングクロックＳＣＬＫに沿って、ＡＤ変換を行う。なお、サンプリングクロック生成回路は、例えば、ＡＤ変換装置２０に含まれる構成であっても良い。
ＡＤ変換装置２０は、ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ、測定回路３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ、ルックアップテーブル（以降、「ＬＵＴ」ともいう）５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ、補正データ保持回路７、補正データ設定回路９などから構成されている。
【００３０】
ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、例えば、１０ビット程度の比較的高い分解能を有し、高速なＡＤ変換が可能なセミフラッシュ（Semi-Flash）型、あるいはパイプライン（Pipeline）型のＡＤ変換装置である。なお、ＡＤ変換装置は、前記型式のものに限定するものではなく、同様の性能を有するものであればフラッシュ型や、逐次比較型であっても良い。ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、入力されるＲ信号Ｒａ、Ｇ信号Ｇａ、Ｂ信号Ｂａを、色信号ごとにＡＤ変換し、符号化されたデジタルＲ信号Ｒｄ１、Ｇ信号Ｇｄ１、Ｂ信号Ｂｄ１を出力する。
測定回路３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは、例えば、数個のフリップフロップを含んだラッチ回路であり、ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂからの符号化されたデジタルＲ信号Ｒｄ１、Ｇ信号Ｇｄ１、Ｂ信号Ｂｄ１を逐次ラッチする。測定回路３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは、ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１ＢのＡＤ変換時の入出力特性を測定する際に用いられ、ラッチされたデジタルＲ信号Ｒｄ１、Ｇ信号Ｇｄ１、Ｂ信号Ｂｄ１は、それぞれ出力端子部Ｔｏから外部の調整用コンピュータ４０（図３）に出力される。
【００３１】
ＬＵＴ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂは、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）などのＲＡＭエリアに記憶されている１次元のルックアップテーブルである。ＬＵＴ５Ｒは、ＡＤ変換回路１Ｒから入力されるデジタルＲ信号Ｒｄ１の連続する符号値を、それぞれ対応する符号値に１対１対応で変換することによりデジタルＲ信号Ｒｄ２を生成する。同様に、ＬＵＴ５Ｇ，５Ｂも、ＡＤ変換回路１Ｇ，１Ｂから入力されるデジタル信号Ｇｄ１，Ｂｄ１の連続する符号値を、それぞれ変換しデジタル信号Ｇｄ２，Ｂｄ２を生成する。
補正データ保持回路７は、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）や、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access Memory）などの書き換え可能な不揮発性メモリであり、ＬＵＴ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂに設定するためのルックアップテーブルごとの変換データを記憶している。変換データは、外部の調整用コンピュータ４０（図３）により、あらかじめ補正データ保持回路７に記憶されている。
補正データ設定回路９は、電源端子ＶｄｄおよびＶｓｓに電力が供給されると、補正データ保持回路７から変換データを読み出し、ＬＵＴ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂごとに変換データを設定する。
【００３２】
《ＬＵＴの設定内容》
図２は、ＡＤ変換装置におけるＬＵＴの設定内容についての説明図である。ここでは、ＡＤ変換装置２０のＡＤ変換の入出力特性を補正するためのＬＵＴの設定内容について図２と、図１を用いて説明する。なお、実際のＡＤ変換装置２０内においては、符号化されたデジタルコードは２進数やＢＣＤコードにより扱われているが、以下の説明においては簡単化のため１０進数を用いて説明する。
【００３３】
図２のグラフ（ａ）は、理想的なＡＤ変換の入出力特性の一態様を示したものである。この目標とするＡＤ変換の入出力特性のことを、以降、「所定の入出力特性」という。
グラフ（ａ）の場合、Ｘ軸に入力されるアナログ画像信号の信号レベルを「０〜１」として、Ｙ軸に出力としての１０ビットに符号化されたデジタルコードを「０〜１０２３」として表している。なお、ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、それぞれが１０ビットの分解能を有しているものとして説明する。
グラフ（ａ）の所定の入出力特性は、リニアな特性であり、入力を「ｘ」、出力を「ｙ」とすると、「ｙ＝ｘ」として表される。なお、所定の入出力特性は、リニアな特性に限定されるものではなく、曲線成分が含まれていても良い。
【００３４】
図２のグラフ（ｂ）は、実際のＡＤ変換装置によるＡＤ変換の入出力特性の一態様を示したものである。ここでは、ＡＤ変換回路１Ｒを事例として説明する。
ＡＤ変換回路１Ｒは、グラフ（ｂ）に示される通り、入力Ｒ信号Ｒａの電圧レベルが低いときには所定の入出力特性と比較して低めの、入力Ｒ信号Ｒａの電圧レベルが高いときには所定の入出力特性と比較して高めの出力値を出すような入出力特性を持っている。この入出力特性を、「ｙ＝ｆ（ｘ）」と表す。
図２のグラフ（ｃ）は、ＬＵＴの入出力特性の一態様を示している。グラフ（ｃ）は、ＬＵＴ５Ｒの入出力特性を表しており、Ｘ軸にはＡＤ変換回路１Ｒの出力であるグラフ（ｂ）の出力値が取られ、Ｙ軸にはＬＵＴ５Ｒの出力値が取られている。
この事例の場合、グラフ（ｃ）は、グラフ（ｂ）の逆関数である「ｙ＝ｆ-1（ｘ）」として表され、ＬＵＴ５Ｒには、この入出力特性を得るための変換データが補正データ設定回路９によりあらかじめ設定されている。なお、グラフ（ｂ）と、グラフ（ｃ）との関係は、常に逆関数となるとは限らず、所定の入出力特性の態様によって変化することもある。
【００３５】
実際のＡＤ変換処理の流れとしては、例えば、グラフ（ｂ）において、１／４信号レベルのＲ信号Ｒａがサンプリングされた場合、ＡＤ変換回路１Ｒからの出力Ｒ信号Ｒｄ１は「１８５」となる。「１８５」として表されるＲ信号Ｒｄ１は、グラフ（ｃ）におけるＸ軸に入力し、ＬＵＴ５Ｒにより「２５５」に変換され、Ｒ信号Ｒｄ２として出力される。
すなわちＬＵＴ５Ｒは、入力「１８５」に一対一で対応する「２５５」を出力として引き当てる補正テーブルである。これは、所定の入出力特性を持つグラフ（ａ）に、１／４信号レベルを入力したときの出力「２５５」と同一である。
同様に、グラフ（ｂ）において、３／４信号レベルのＲ信号Ｒａがサンプリングされた場合、出力Ｒ信号Ｒｄ１は「８００」として表される。「８００」として表されるＲ信号Ｒｄ１は、グラフ（ｃ）におけるＸ軸に入力し、ＬＵＴ５Ｒにより「７６７」に変換され、Ｒ信号Ｒｄ２として出力される。
【００３６】
このように、アナログＲ信号Ｒａは、固有の入出力特性を持つＡＤ変換回路１ＲによりデジタルＲ信号Ｒｄ１に変換され、さらに固有の入出力特性を補正するＬＵＴ５Ｒにより変換されることにより、所定の入出力特性の出力に沿ったデジタルＲ信号Ｒｄ２として出力される。
また、ＬＵＴ５Ｇ，５Ｂも、同様にＡＤ変換回路１Ｇ，１Ｂの持つ固有の入出力特性に応じた補正テーブルとなっているため、アナログＧ信号Ｇａ、Ｂ信号Ｂａについても、それぞれ同様な変換がなされ、所定の入出力特性の出力に沿ったデジタルＧ信号Ｇｄ２、Ｂ信号Ｂｄ２として出力される。
【００３７】
《変換データの設定方法》
図３は、外部の調整用コンピュータによりＡＤ変換装置の変換精度補正値の設定を行うときの構成図である。図４は、調整用コンピュータによるＡＤ変換装置の変換精度補正値の設定処理の流れを示したフローチャートである。
ここでは、図３および図４を用いて、調整用コンピュータ４０による、ＡＤ変換装置２０への変換データの設定方法について説明する。
まず、調整用コンピュータ４０の構成について説明する。調整用コンピュータ４０は、汎用のパーソナルコンピュータであるが、ＡＤ変換装置の入出力特性を確認するためのキャリブレーション用の画像信号に関するデータや、プログラムなど、変換データを生成し、設定するのに必要なデータや、装備を備えている。
【００３８】
調整用コンピュータ４０は、ＰＣ電源部３１、Ｉ／Ｏブリッジ部３２、ハードディスク３３、ＰＣ制御部３４、ＰＣ記憶部３５、出力ポート３６、入力ポート３７、出力ポート３８などから構成されている。
ＰＣ電源部３１は、外部電源２１０からの交流電力をプラグから導き、内蔵するＡＣ／ＤＣ変換部（いずれも図示せず）にて変圧、整流および平滑するなどの処理を施すことにより安定化させた直流電圧を調整用コンピュータ４０の各部に供給する。また、ＰＣ電源部３１は、ＡＤ変換装置２０にも電力を供給している。なお、ＡＤ変換装置の電力は、例えば、ＡＤ変換装置２０が組み込まれる画像表示装置から供給されることであっても良い。
Ｉ／Ｏブリッジ部３２は、サウスブリッジであり、ハードディスク３３を制御するためのＩＤＥ（Integrated Drive Electronics）コントローラや、および入力ポート３７、出力ポート３６，３８などの各種デバイスコントローラを搭載している。
【００３９】
ハードディスク３３は、ＩＤＥに対応したハードディスクであり、基本ソフトであるＯＳ（Operating System）に加えて、ＡＤ変換装置２０の入出力特性測定におけるキャリブレーション用のアナログＲＧＢ信号や、目標となる所定の入出力特性に関するデータ類、さらに入出力特性を確認してから変換データを生成し、設定するまでの処理の流れを規定した精度補正プログラムなどが記憶されている。なお、これらのプログラムおよびデータは、ＰＣ記憶部３５に記憶されていても良い。
ＰＣ制御部３４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、バスラインＢusを介して、各部との信号のやり取りや、各部の動作を制御する。
ＰＣ記憶部３５は、例えば、フラッシュメモリなどデータの書き換えが可能な不揮発性のメモリにより構成されている。
【００４０】
出力ポート３６は、パラレルポートであり、例えば、ミニＤ-sub１５ピン端子により構成されている。ミニＤ-sub１５ピン端子は、１５本の独立した信号線を備えており、それぞれの信号線に、ＲＧＢ成分ごとのＲ信号Ｒａ、Ｇ信号Ｇａ、Ｂ信号Ｂａ、水平同期信号、垂直同期信号などが割り当てられている。
出力ポート３６から出力される同期信号ＳＹＮＣは、画像信号処理部１３へ入力する。同期して出力ポート３６から出力されるＲ信号Ｒａ、Ｇ信号Ｇａ、Ｂ信号Ｂａは、それぞれが、ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに入力する。なお、出力ポート３６は、３ＲＣＡ端子により構成されていても良い。
【００４１】
入力ポート３７は、パラレルポートであり、例えば、ミニＤ-sub１５ピン端子により構成されている。ミニＤ-sub１５ピン端子の所定の信号線には、測定回路３Ｒ，３Ｇ，３Ｂにてラッチされたデータが、それぞれデジタルＲ信号Ｒｄ１、Ｇ信号Ｇｄ１、Ｂ信号Ｂｄ１として逐次入力される。
出力ポート３８は、シリアルポートであり、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子により構成されている。出力ポート３８の出力は、補正データ保持回路７に入力している。
なお、入力ポート３７および出力ポート３６，３８の形式は、前記形式に限定するものではなく、同等の通信性能を有していれば良い。例えば、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）、ＲＳ−２３２Ｃ（Recommended Standard 232-C）、Ｄ端子などの形式の端子であっても良い。
【００４２】
続いて、調整用コンピュータ４０による、ＡＤ変換装置２０への変換データの設定を含む変換精度補正処理の流れについて説明する。以下の処理は、ハードディスク３３の精度補正プログラムを実行することにより行われる。
ステップＳ１では、ＰＣ制御部３４は、ハードディスク３３からキャリブレーション用の基準アナログ画像信号としてのＲＧＢ信号を生成し、ＲＧＢ信号を構成するアナログＲ信号Ｒａ、Ｇ信号Ｇａ、Ｂ信号Ｂａそれぞれの信号レベルを「０〜１（最大レベル）」まで一定の割合で変化させながら出力する。ここでＲ信号Ｒａ、Ｇ信号Ｇａ、Ｂ信号Ｂａを合成したＲＧＢ信号が表す画像は無地の画像であり、例えば、信号レベルが「０」のときは全黒画像となり、信号レベルが「１（最大）」のときは全白画像を表すような設定となっている。
【００４３】
ステップＳ２では、ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、入力されるアナログＲ信号Ｒａ、Ｇ信号Ｇａ、Ｂ信号Ｂａを、それぞれサンプリングクロックＳＣＬＫに従ってサンプリングし、逐次ＡＤ変換する。
ステップＳ３では、測定回路３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは、例えば、画像信号により表される画面における略中央部の画素部のデータをラッチし、逐次入力ポート３７へ出力する。データのラッチは、サンプリングクロックＳＣＬＫと略同期して行われる。
ステップＳ４では、ＰＣ制御部３４は、入力ポート３７から入力されるＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂごとの出力特性を表すデータを、ＰＣ記憶部３５に逐次記憶する。
【００４４】
ステップＳ５では、ＰＣ制御部３４は、ＲＧＢ信号の出力が終了したか確認し、終了した場合は、ステップＳ６へ進む。ＲＧＢ信号の出力が終了していない場合は、ステップＳ２へ戻り、ＡＤ変換を継続する。
ステップＳ６では、ＰＣ制御部３４は、ＰＣ記憶部３５に記憶されているＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂごとの出力特性と、ハードディスク３３の所定の入出力特性とを比較する。
ステップＳ７では、ＰＣ制御部３４は、ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂごとの出力データを入力とし、当該出力データに対応する所定の入出力特性の出力データを出力値とした、それぞれの変換データを生成する。
ステップＳ８では、ＰＣ制御部３４は、生成したＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂごとの変換データを、出力ポート３８により補正データ保持回路７に逐次書き込む。
【００４５】
ステップＳ７で生成された変換データは、所定の入出力特性が図２のグラフ（ａ）に示されるようなリニアな特性であった場合、ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂごとの入出力特性に対して、逆関数となるような変換特性を持つこととなる。
なお、サンプリングクロックＳＣＬＫは、調整用コンピュータ４０で生成し、直接ＡＤ変換装置２０に供給する構成であっても良い。また、入力ポート３７を双方向のポートとし、入力ポート３７から測定回路３Ｒ，３Ｇ，３ＢにサンプリングクロックＳＣＬＫを供給しても良い。
【００４６】
図５は、本発明のＡＤ変換装置における入力信号に対する出力の誤差を示した図表である。図５は、図９の入出力特性を持った従来のＡＤ変換装置に、本発明の特徴であるＬＵＴ、測定回路、補正データ保持回路、補正データ設定回路などの構成を加え、各ＬＵＴの変換データを設定した上で、入力信号に対する出力の誤差を測定したものである。
図５において、グラフＲ２，Ｇ２，Ｂ２は、それぞれが、ＡＤ変換装置２０からのデジタルＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の出力誤差を示している。
グラフＲ２，Ｇ２，Ｂ２ともに、誤差は略「±２」カウント以内に収まっている。これをＡＤ変換装置２０のフルスケール換算での変換精度で表すと、「±２／１０２３」となり、約「±０．２％」に相当する。また、Ｒ信号の入力信号レベルが暗部領域を示すフルスケールの１／１０（２５．５／２５５）レベルであった場合の相対的な出力階調誤差は、「−１．２／１０２．３」となり、約「−１．１％」となる。
【００４７】
図６（ａ）は、本発明のＡＤ変換装置における入力信号に対するＡＤ変換回路での出力の誤差を示した図表である。なお、当該ＡＤ変換装置２０は、図５および図９のＡＤ変換装置とは異なる個体である。
図６（ａ）において、ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１ＢからのデジタルＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の出力を示すグラフＲ１０，Ｇ１０，Ｂ１０は、全体で略「±１０」カウント程度の誤差を持っている。これをＡＤ変換装置２０のフルスケール換算での変換精度で表すと、「±１０／１０２３」となり、約「±１．０％」に相当する。また、Ｒ信号の入力信号レベルが暗部領域を示すフルスケールの１／１０（２５．５／２５５）レベルであった場合の相対的な出力階調誤差は、「−８．８／１０２．３」となり、約「−８．６％」であった。
【００４８】
図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡＤ変換装置におけるＬＵＴ変換後の入力信号に対する出力の誤差を示した図表である。
図６（ｂ）において、ＬＵＴ５Ｒ，５Ｇ，５ＢからのデジタルＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の出力誤差を示すグラフＲ２０，Ｇ２０，Ｂ２０ともに、誤差は略「±２」カウント以内にきれいに収まっている。これをＡＤ変換装置２０のフルスケール換算での変換精度で表すと、「±２／１０２３」となり、約「±０．２％」に相当する。また、Ｒ信号の入力信号レベルが暗部領域を示すフルスケールの１／１０（２５．５／２５５）レベルであった場合の相対的な出力階調誤差は、「−１．２／１０２．３」となり、約「−１．１％」となる。
【００４９】
上述した通り、本実施形態によれば以下の効果が得られる。
（１）ＡＤ変換装置２０は、複数のＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂと、対として設けられた複数の１次元のＬＵＴ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂとを、基本として構成されていることから、簡便な構成である。
ＬＵＴ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂは、ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂごとの入出力特性に応じて設定され、入力されるデジタル信号Ｒｄ１，Ｇｄ１，Ｂｄ１を、あらかじめ定められた所定の入出力信号特性に沿った値に変換して出力することから、ＡＤ変換装置２０は、ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂごとの特性差を補正し、それぞれが所定の入出力特性に沿った出力をする。
【００５０】
例えば、図９および図５で示された事例では、従来のＡＤ変換回路のみの構成における、フルスケール換算での変換精度は、約「−０．８〜１．３％」、Ｒ信号の暗部領域の相対誤差は、約「−５．８％」であったが、図５の本発明によるルックアップテーブルを加えた構成によれば、同様にフルスケール換算での変換精度は、約「±０．２％」、Ｒ信号の暗部領域の相対誤差は、約「−１．１％」と、大幅な改善がなされている。
また、図９において、グラフＲ１ではマイナス側、グラフＧ１ではプラス側に発生していた暗部領域における誤差は、図５の本発明によるルックアップテーブルを加えた構成によれば、プラス／マイナスという傾向性を確認できない程度の誤差範疇に収まっており、ＡＤ変換回路によるチャンネル差は認められない。また、図６（ａ），（ｂ）で示される固体においても、前記事例における効果と、略同等の効果が確認されている。
よって、ＡＤ変換装置２０の変換精度は優れており、かつ、各ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂにおけるチャンネル間の特性差が少ない。
従って、簡便な構成で、各チャンネル間の特性差が少なく、変換精度の良い画像処理用のＡＤ変換装置２０を提供することができる。
【００５１】
（２）補正データ設定回路９は、ＡＤ変換装置２０に動作電力が供給されると、ＡＤ変換動作に先立って補正データ保持回路７からＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂごとの変換データを読み出し、ＬＵＴ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂに設定することから、ＡＤ変換装置２０は、起動の都度、ＬＵＴ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂを設定してからＡＤ変換を行う。
従って、常に所定の入出力特性に沿った出力をするＡＤ変換装置２０を提供することができる。
【００５２】
（３）ＡＤ変換装置２０は、ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの出力信号Ｒｄ１，Ｇｄ１，Ｂｄ１を外部に出力するための測定回路３Ｒ，３Ｇ，３Ｂを備えていることから、出力信号Ｒｄ１，Ｇｄ１，Ｂｄ１により、ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの入出力特性を測定することができる。
ＬＵＴ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂごとの変換データは、所定の入出力特性における入力信号レベルと、当該レベルの入力信号が入力されたときの測定回路３Ｒ，３Ｇ，３Ｂが出力する各ＡＤ変換回路の出力信号Ｒｄ１，Ｇｄ１，Ｂｄ１とから、ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂごとの入出力特性を測定した上で、出力信号Ｒｄ１，Ｇｄ１，Ｂｄ１が、所定の入出力特性における対応する出力データに変換されるような変換データとして生成されることから、当該変換データが設定されたＬＵＴ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂは、目標とする所定の入出力特性に沿った出力データを出力する。
従って、各チャンネル間の特性差が少なく、変換精度の良い画像処理用のＡＤ変換装置２０を提供することができる。
【００５３】
（４）調整用コンピュータ４０は、ＡＤ変換装置２０と接続し、キャリブレーション用の基準アナログ画像信号であるＲＧＢ信号を生成および供給し、測定したＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂごとの入出力特性と、ハードディスク３３の所定の入出力特性とを比較する。
さらにＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂごとの出力データを入力とし、当該出力データに対応する所定の入出力特性の出力データを出力値とした、それぞれの変換データを生成し、出力ポート３８により補正データ保持回路７に書き込む。
よって、調整用コンピュータ４０により、ＡＤ変換装置２０のＡＤ変換精度の補正値設定を行うことができる。さらに生成された変換データにより、ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１ＢごとのＡＤ変換精度を、所定の入出力特性に沿った特性に補正することができる。
従って、ＡＤ変換装置２０の変換精度の補正設定を行うことができる調整用コンピュータ４０を提供することができる。さらに、画像処理用のＡＤ変換装置２０のＡＤ変換特性を、精度良く補正することが可能な変換精度補正方法を提供することができる。
【００５４】
（実施形態２）
《プロジェクタの概略構成》
図７は、本発明の実施形態２における画像表示装置としてのプロジェクタの概略構成図である。プロジェクタ１００は、実施形態１のＡＤ変換装置の構成を搭載している。
ここでは、プロジェクタ１００の概略構成について説明する。なお、実施形態１のＡＤ変換装置２０と同一な構成部位については同一の番号を附して説明する。
プロジェクタ１００は、光源部としてのランプ５５が放射した光を、赤色光、青色光、緑色光の光の３原色成分に分離し、色光ごとに表示部としての各色光用の液晶ライトバルブ５８Ｒ，５８Ｇ，５８Ｂにより画像信号に応じて変調し、再度合成したフルカラーの変調光を投写レンズ５９によりスクリーンＳＣに拡大投写する、いわゆる「液晶３板式プロジェクタ」である。液晶ライトバルブ５８Ｒ，５８Ｇ，５８Ｂは、光変調素子であり、それぞれが赤色光、緑色光、青色光用として設けられ、光学部５６の構成に含まれている。
【００５５】
プロジェクタ１００は、ＡＤ変換装置２１、画像信号処理部２３、画像信号補正部５２、液晶パネル駆動部５４、ランプ５５、光学部５６、投写レンズ５９、操作部６１、リモコン６２、操作受付け部６３、電源部６４、ランプ駆動部６５、制御部６６、記憶部６７、Ｉ／Ｏブリッジ部６８、入出力ポート６９などから構成されている。
ＡＤ変換装置２１は、実施形態１におけるＡＤ変換装置２０の構成のうち、ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂと、測定回路３Ｒ，３Ｇ，３Ｂと、ＬＵＴ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂとから構成されている。
また、実施形態１におけるＡＤ変換装置２０の補正データ保持回路７の機能は、記憶部６７が、補正データ設定回路９の機能は、制御部６６が行う構成となっている。
【００５６】
画像信号処理部２３は、スケーラであり、フレームメモリ５１が付属している。
フレームメモリ５１は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）により構成された、赤色、緑色、青色の各色光ごとの画像信号による画像データを記憶する３枚のメモリプレーンである。
画像信号処理部２３は、画像信号Ｒｄ２，Ｇｄ２，Ｂｄ２により表される画像を、当該画像信号の持つ解像度でＲＧＢの色光ごとにフレームメモリ５１に書き込み、液晶ライトバルブ５８Ｒ，５８Ｇ，５８Ｂにて表示可能な解像度に変換して読み出すことにより、画像信号Ｒｄ３，Ｇｄ３，Ｂｄ３を生成する。また、スクリーンに投写された有効画像の形状を矩形に近づけるための台形補正処理も、スケーリングと合せて行われる。
さらに画像信号処理部２３は、ＰＬＬを内蔵しており、同期信号ＳＹＮＣの水平同期周波数を逓倍したサンプリングクロックＳＣＬＫを生成し、ＡＤ変換装置２１に供給する。
【００５７】
画像信号補正部５２は、内蔵するＲＡＭエリアに、１Ｄ（Dimension）−ＬＵＴ、３Ｄ−ＬＵＴや、ＤＡコンバータなどを備えており、画像信号Ｒｄ３，Ｇｄ３，Ｂｄ３に色補正および階調補正などの画像処理を施した後、ＤＡ変換を行い、アナログ画像信号Ｒａ４，Ｇａ４，Ｂａ４を出力する。具体的な画像処理としては、１Ｄ−ＬＵＴによる液晶ライトバルブ５８Ｒ，５８Ｇ，５８ＢごとのＶＴ特性（印加電圧と、透過率との特性）を補正するγ補正、３Ｄ−ＬＵＴによる当該液晶ライトバルブごとの固有の色むらを補正する色むら補正および色域補正などがある。
また、画像信号補正部５２には、ＯＳＤメモリ５３が付属している。画像信号補正部５２は、ＯＳＤメモリ５３から画像調整の設定画面などを読み出し、読み出した設定画面を画像信号に重畳させるＯＳＤ（On Screen Display）機能を司る。
画像メモリとしてのＯＳＤメモリ５３には、前記画像調整の設定画面に加えて、プロジェクタ１００を操作するための様々な操作メニュー画面や、入力している画像ソース名を表す「コンピュータ」などの状態表示情報などが記憶されている。
なお、ＡＤ変換装置２１、画像信号処理部２３、画像信号補正部５２を、ＣＰＵを含む１チップのビデオプロセッサとして構成しても良い。
【００５８】
表示駆動部としての液晶パネル駆動部５４は、液晶ライトバルブ５８Ｒ，５８Ｇ，５８Ｂに画像信号補正部５２が生成した画像信号Ｒａ４，Ｇａ４，Ｂａ４と、駆動電圧などを供給し、液晶ライトバルブ５８Ｒ，５８Ｇ，５８Ｂに画像を写し出す。
ランプ５５は、例えば、高圧水銀ランプや、メタルハライドランプ及びハロゲンランプなどの高輝度が得られる放電式ランプである。
光学部５６は、ランプ５５が放射する光を輝度分布の安定した光に変換するインテグレータ光学系と、輝度分布の安定した光を光の３原色である赤色、緑色、青色の各色光成分に分離して各色光用の液晶ライトバルブ５８Ｒ，５８Ｇ，５８Ｂに供給する分離光学系と、当該液晶ライトバルブにて各色光毎に画像信号Ｒａ４，Ｇａ４，Ｂａ４に応じて変調された各色光を、再度合成する合成光学系（いずれも図示せず）とを含んで構成されている。
投写レンズ５９は、光学部５６から射出されるフルカラーの変調光を拡大して、スクリーンＳＣにフルカラー画像を投写する。
【００５９】
操作部６１は、プロジェクタ１００の本体上面に設けられており、プロジェクタ１００を操作するための複数の操作用ボタンを備えている。
複数の操作用ボタンには、プロジェクタ１００を起動およびシャットダウンするための「電源ボタン」や、各種操作メニューを表示させるための「メニューボタン」などが含まれている。
リモコン６２は、プロジェクタ１００を遠隔操作するためのリモコンであり、操作部６１と同様にプロジェクタ１００を操作するための複数の操作用ボタンを備えている。
操作受付け部６３は、操作部６１あるいはリモコン６２への操作がなされると、当該操作を受付け、制御部６６へ各種動作のトリガとなる操作信号を送る。
電源部６４は、外部電源８０からの交流電力をプラグから導き、内蔵するＡＣ／ＤＣ変換部（いずれも図示せず）にて変圧、整流および平滑するなどの処理を施すことにより安定化させた直流電圧をプロジェクタ１００のＡＤ変換装置２１を含む各部に供給する。
ランプ駆動部６５は、電源部６４からの電力供給を受け、ランプ５５を点灯させるために高電圧を発生して放電経路を形成するイグナイタ回路と、点灯後の安定した点灯状態を維持するためのバラスト回路（いずれも図示せず）とを含んで構成されている。
【００６０】
制御部６６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、バスラインＢusを介して、各部との信号のやり取りを行う。また、補正データ設定回路としての制御部６６は、補正データ保持回路としての記憶部６７から、ルックアップテーブルごとの変換データを読み出し、読み出した変換データをＬＵＴ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂに設定する。
記憶部６７は、例えば、フラッシュメモリなどデータの書き換えが可能な不揮発性のメモリにより構成されている。記憶部６７には、プロジェクタ１００を起動させるための順序と内容を規定した起動プログラムなどのプロジェクタ１００の動作を制御するための様々なプログラムおよび付随するデータが記憶されている。また、補正データ保持回路としての記憶部６７には、ＬＵＴ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂごとの変換データが記憶されている。
【００６１】
Ｉ／Ｏブリッジ部６８は、サウスブリッジであり、入出力ポート６９によるデータの入出力を制御するためのＩ／Ｏコントローラを搭載している。
入出力ポート６９は、例えば、双方向のパラレルポートであり、ミニＤ-sub１５ピン端子などから構成されている。プロジェクタ１００は、例えば、工場における製造工程の最終段階において、図３の調整用コンピュータ４０と、入出力ポート６９などを介して接続され、調整用コンピュータ４０により、ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの入出力特性の測定がなされ、ＬＵＴ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの変換データが記憶部６７に記憶される。
【００６２】
《プロジェクタによる画像の投写》
図８は、プロジェクタによる画像投写の流れを示したフローチャートである。ここでは、図８および図７を用いて、プロジェクタ１００の画像投写に係る処理の流れについて説明する。
プロジェクタ１００の記憶部６７には、製造段階で調整用コンピュータ４０（図３）により設定されたＬＵＴ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの変換データが記憶されている。
【００６３】
ステップＳ１１では、制御部６６は、リモコン６２の電源スイッチが押されたことによる操作受付け部６３からの操作信号をトリガとして、各部を起動させる。電源部６４は、ＡＤ変換装置２１を含む各部に電力を供給する。
ステップＳ１２では、補正データ設定回路としての制御部６６は、補正データ保持回路としての記憶部６７から、ルックアップテーブルごとの変換データを読み出し、読み出した変換データをＬＵＴ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂに設定する。
ステップＳ１３では、画像信号供給装置１１からアナログ画像信号Ｒａ，Ｇａ，Ｂａが、ＡＤ変換装置２１の各ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに入力される。また同期して、同期信号ＳＹＮＣは、画像信号処理部２３に入力される。
ステップＳ１４では、ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、アナログ画像信号Ｒａ，Ｇａ，ＢａをサンプリングクロックＳＣＬＫによりＡＤ変換し、デジタル画像信号として出力する。
【００６４】
ステップＳ１５では、ＬＵＴ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂは、ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂからのデジタル画像信号を、それぞれ変換データに沿って変換し、デジタル画像信号Ｒｄ２，Ｇｄ２，Ｂｄ２として出力する。
ステップＳ１６では、画像信号処理部２３は、画像信号Ｒｄ２，Ｇｄ２，Ｂｄ２にスケーリング処理などを施した画像信号Ｒｄ３，Ｇｄ３，Ｂｄ３を生成する。画像信号補正部５２は、画像信号Ｒｄ３，Ｇｄ３，Ｂｄ３に、さらに色域、および色温度、γ補正などの画像処理を施した後、ＤＡ変換を行い、アナログ画像信号Ｒａ４，Ｇａ４，Ｂａ４を出力する。
ステップＳ１７では、液晶パネル駆動部５４は、液晶ライトバルブ５８Ｒ，５８Ｇ，５８Ｂに、アナログ画像信号Ｒａ４，Ｇａ４，Ｂａ４、および駆動信号などを供給し、液晶ライトバルブ５８Ｒ，５８Ｇ，５８Ｂに画像を写し出す。
【００６５】
上述した通り、本実施形態によれば実施形態１の効果に加えて以下の効果が得られる。
（１）プロジェクタ１００は、各チャンネル間の特性差が少なく、変換精度の良い画像処理用のＡＤ変換装置２１を備えていることから、ＡＤ変換された画像信号Ｒｄ２，Ｇｄ２，Ｂｄ２は、ＡＤ変換される前のアナログ画像信号Ｒａ，Ｇａ，Ｂａの有していた画像の色調、階調特性などを含む画質を忠実に保っている。
さらにプロジェクタ１００は、ＡＤ変換装置から出力される画像信号Ｒｄ２，Ｇｄ２，Ｂｄ２に、画像信号処理部２３によるスケーリング処理、画像信号補正部５２によるγ補正、色むら、および色域補正などの画像処理を施した後、ＤＡ変換を行い、アナログ画像信号Ｒａ４，Ｇａ４，Ｂａ４を出力する。
【００６６】
よって、プロジェクタ１００は、更なる画像処理に耐え得る変換精度にてＡＤ変換された画像信号Ｒｄ２，Ｇｄ２，Ｂｄ２に、適切な画像処理を施して生成された画像信号Ｒａ４，Ｇａ４，Ｂａ４による画像を表示する。
従って、画像処理による効果を、期待通りに得ることができるプロジェクタ１００を提供することができる。
また、このように精度良くＡＤ変換され、さらに適切な画像処理が施された画像信号Ｒａ４，Ｇａ４，Ｂａ４による画像は、投写レンズ５９により拡大投写されても画質の良さは損なわれることはない。
従って、入力された画像信号に表される画像を大画面に忠実に再現することができるプロジェクタ１００を提供することができる。
【００６７】
（２）プロジェクタ１００は、ＡＤ変換装置２１の測定回路３Ｒ，３Ｇ，３ＢからのＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂごとの出力信号Ｒｄ１，Ｇｄ１，Ｂｄ１を外部に出力し、ＡＤ変換装置２１の補正データ保持回路の機能を担う記憶部６７に外部から変換データを入力する入出力ポート６９を備えることから、プロジェクタ１００の完成状態で、ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１Ｂごとの入出力特性の測定から、記憶部６７への変換データの設定までのＡＤ変換精度の補正処理を行うことができる。
従って、プロジェクタ１００によれば、プロジェクタ１００の完成状態でＡＤ変換装置２１のＡＤ変換精度の補正処理を行うことができるため、入力画像信号により忠実な画像を表示することができる。
【００６８】
（３）記憶部６７は、起動プログラムなどを記憶するプロジェクタ１００の記憶部としての機能に加えて、ＬＵＴ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂごとの変換データを記憶する補正データ保持回路としても機能する。
制御部６６は、各部の動作を制御するプロジェクタ１００の制御部としての機能に加えて、記憶部６７から、ルックアップテーブルごとの変換データを読み出し、読み出した変換データをＬＵＴ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂに設定する補正データ保持回路としても機能する。
従って、プロジェクタ１００が基本的に有する構成部位を有効活用した変換精度の良い画像処理用のＡＤ変換装置２１を搭載するプロジェクタ１００を提供することができる。
【００６９】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
【００７０】
（変形例１）
図２および図７を用いて説明する。前記実施形態１において、グラフ（ａ）にて示される所定の入出力特性は、リニアな特性に限定されるものではない。例えば、暗い色に敏感であるという人間の視覚特性を補うために、あらかじめ入力信号レベルに対する暗部領域の出力階調の変化度合いを緩やかにするような二次曲線成分を所定の入出力特性自体に含ませておいても良い。
この構成によれば、ＡＤ変換装置は、精度の良いＡＤ変換処理と、画像処理を合せて効率良く行うことができる。
また、この構成を画像表示装置に応用することもできる。例えば、実施形態２の画像信号補正部５２で施されるγ補正処理による補正分をあらかじめ所定の入出力特性自体に盛り込んでおいても良い。
この構成によれば、画像信号補正部５２によるγ補正処理が不要となり、画像表示装置は、簡便な構成により効率良く、ＡＤ変換処理と画像処理とを合せて行うことができる。
【００７１】
（変形例２）
図７を用いて説明する。前記実施形態２において、ＬＵＴ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂは、ＡＤ変換装置２１に含まれる構成となっているが、これに限定するものではない。ＬＵＴ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂによる変換、およびスケーリング、γ補正、色むら、および色域補正などの画像処理は、デジタルデータの積算であることから、演算の順序は問われない。このため、ＬＵＴ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂによる変換は、ＡＤ変換回路１Ｒ，１Ｇ，１ＢによるＡＤ変換の後、デジタル画像信号の状態であれば、どこで行われても同じ結果を得ることができる。
よって、例えば、画像信号補正部５２のＤＡコンバータ（図示せず）の前段に設置されることであっても良い。または、ＤＡコンバータを液晶パネル駆動部５４に設け、当該ＤＡコンバータの前段にＬＵＴ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂを設置することであっても良い。あるいは、画像信号補正部５２のＲＡＭエリアに、γ補正用の１Ｄ−ＬＵＴや、色補正用の３Ｄ−ＬＵＴなどと一緒に設けられることであっても良い。
このように本発明の画像表示装置によれば、ＬＵＴ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂを設定可能な範囲が広いため、設計の自由度が大きく、画像表示装置における回路構成上の制約がある場合であっても、当該ＡＤ変換装置を搭載することができる。
【００７２】
（変形例３）
図７を用いて説明する。前記実施形態２および変形例において、プロジェクタ１００は、光変調素子として３枚の液晶ライトバルブ５８Ｒ，５８Ｇ，５８Ｂを用いた液晶３板式の投写型プロジェクタとして説明したが、これに限定するものではない。
例えば、プロジェクタは、赤、緑、青色のカラーフィルタが規則的に格子状に配置され、１枚でフルカラーの変調光を射出することが可能な単板の液晶ライトバルブを用いる構成であっても良い。また、反射型液晶表示装置や、ティルトミラーデバイスを用いる構成としても良い。また、このような光変調素子と、スクリーンとを備えたプロジェクタであるリアプロジェクタにも好適である。
これらの構成であっても、前記実施形態２および各変形例と同様の作用効果を得ることができる。
【００７３】
（変形例４）
図７を用いて説明する。前記実施形態２および変形例において、画像表示装置はプロジェクタであるものとして説明したが、プロジェクタに限定するものではない。画像表示装置は、入力されるアナログ画像信号を、ＡＤ変換する構成を備えている画像表示装置であれば良い。
例えば、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、電界放出ディスプレイ（Field Emission Display）などにも適応することが可能であり、前記実施形態２および各変形例と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】実施形態１におけるＡＤ変換装置の概略構成図。
【図２】ＡＤ変換装置におけるＬＵＴの設定内容についての説明図。
【図３】調整用コンピュータによりＡＤ変換装置の変換精度の補正値設定を行うときの構成図。
【図４】調整用コンピュータによるＡＤ変換装置の変換精度補正値設定の流れを示したフローチャート。
【図５】一態様のＡＤ変換装置における入力信号に対する出力の誤差を示した図表。
【図６】（ａ）異なる個体のＡＤ変換装置における入力信号に対するＡＤ変換回路での出力の誤差を示した図表、（ｂ）ＡＤ変換装置におけるＬＵＴ変換後の入力信号に対する出力の誤差を示した図表。
【図７】実施形態２における画像表示装置としてのプロジェクタの概略構成図。
【図８】プロジェクタによる画像投写の流れを示したフローチャート。
【図９】従来のＡＤ変換装置における入力信号に対する出力の誤差を示した図表。
【符号の説明】
【００７５】
１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ…ＡＤ変換回路、３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ…測定回路、５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ…ルックアップテーブル（ＬＵＴ）、７…補正データ保持回路、９…補正データ設定回路、１３，２３…画像信号処理部、２０，２１…ＡＤ変換装置、３６，３８…出力ポート、３７…入力ポート、４０…調整用コンピュータ、５２…画像信号補正部、５４…表示駆動部としての液晶パネル駆動部、５５…光源部としてのランプ、５８Ｒ，５８Ｇ，５８Ｂ…表示部および光変調素子としての液晶ライトバルブ、６６…補正データ設定回路としての制御部、６７…補正データ保持回路としての記憶部、６９…入出力ポート、Ｒａ，Ｇａ，Ｂａ…入力画像信号、Ｒｄ１，Ｇｄ１，Ｂｄ１，Ｒｄ２，Ｇｄ２，Ｂｄ２，Ｒｄ３，Ｇｄ３，Ｂｄ３…デジタル画像信号、Ｒａ４，Ｇａ４，Ｂａ４…出力画像信号、ＳＣ…スクリーン。
【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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