JP2008139263A - ゴースト検査装置およびゴースト検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示装置によって生成される画像のゴーストの発生を、定量的かつ容易に判定することができるゴースト検査装置およびゴースト検査方法を提供する
【解決手段】ゴースト検査装置９は照度センサ１０とＣＰＵ１１を備える。照度センサ１０は、表示領域５ａに設けられた単一の検査領域において、表示領域５ａの全体に、中間調のみの画像を表示した場合と、最も暗い階調のみの画像を表示した場合と、相展開数と同じ数の画素により構成された中間調の画像と、相展開数と同じ数の画素により構成された最も暗い階調の画像とが走査方向へ交互に配列された縞模様画像を表示するようにした場合の明るさを測定する。ＣＰＵ１１は、中間調のみの画像を表示した場合と最も暗い階調のみの画像を表示した場合の明るさに基づいて算出された値と、縞模様画像を表示した場合の明るさに基づいて算出された値との比率によって、ゴーストの発生を判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、映像信号を相展開して液晶パネルを駆動する液晶表示装置によって生成された画像のゴーストを検査するゴースト検査装置およびゴースト検査方法に関する。

近年、液晶プロジェクタ等の液晶表示装置の高解像度化により、液晶パネルを構成する画素の個数（以下、「画素数」という。）が増えている。液晶パネルの画素数が増えた場合に、各画素に映像信号を書き込むために割り当てられる時間を十分に確保することを目的として、映像信号を相展開する液晶表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

このような映像信号を相展開する液晶表示装置においては、一般的に、１本の信号線を使って順次転送される映像信号を、相展開することにより、相展開の数（以下、「相展開数」という。）と同じ数の信号線を使って並行に転送し、並行に転送される複数の映像信号を、液晶パネルへ同時に供給する。このため、相展開された複数の映像信号を画素へ書き込む場合は、映像信号を一つずつ画素へ書き込む場合と比べて、各画素の対向電極に対する駆動電圧の印加時間が長くなる。従って、液晶表示装置の高解像度化によって液晶パネルの画素数が増えた場合であっても、各画素に映像信号を書き込むための時間を確保し、液晶表示装置によって生成される画像において、コントラスト等の表示品位の低下を抑制する。

ここで、液晶表示装置において、映像信号が書き込まれる画素を変更するタイミングが最適でない場合や、個々の液晶パネルの特性に差がある場合は、特定の画素に、特定の画素以外の画素（例えば、特定の画素の近傍の画素）に対応する映像信号に書き込まれてしまうことが知られている。このため、液晶パネルに形成される画像において、画像が多重に映る現象（以下、「ゴースト」という。）が発生する。特に、映像信号を相展開する液晶表示装置においては、ゴーストの発生要因となる映像信号は、相展開数と同じ数の画素（例えば、１２相展開であれば１２画素）ずれた位置の画素に対応する映像信号である。従って、１２相展開を行う液晶表示装置であれば、走査方向（即ち、液晶パネルにおいて、画素に映像信号を順次書き込む方向）へ１２画素ずれた位置にゴーストが発生する。

このため、液晶表示装置によって生成される画像の表示品位が、上述のゴーストによって低下しているか否かを判定したり、映像信号に対して十分なゴースト補正処理が施されているか否かを判定したりするために、ゴーストの検査が行われている。

ここで、一般的に、ゴーストの検査の方法は、液晶表示装置によって生成される画像を目視する方法によって行われるが、目視による検査方法ではなく、輝度を測定して定量的にゴーストの発生を判定する検査方法も開示されている。より具体的には、液晶表示装置の表示領域の一部である検査領域と、検査領域の近傍の比較領域の輝度を輝度計測部によって測定し、検査領域の輝度に対する比較領域の輝度の比率に基づいて液晶表示装置のゴースト不良の有無を判定する構成となっている。よって、定量的な客観的判定を短時間で自動的に行うことができると記載されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平９−２６９７５４号公報（Ｇ０９Ｇ ３／３６） 特開２００３−３４４２２０号公報（Ｇ０１Ｍ １１／００）

しかしながら、上記特許文献２に記載の検査方法においては、定量的にゴーストの発生を判定できるものの、上述のごとく、検査領域にゴーストが発生しているか否かを判定するために、近傍の比較領域の輝度をも測定する必要がある。このため、１台のみの輝度計測部を使用する場合は、検査領域の輝度を測定する際は輝度計測部を移動させて検査領域に対して正確に位置合わせをする必要があり、また、比較領域の輝度を測定する際に輝度計測部を移動させて比較領域に対して正確に位置合わせをする必要がある。また、それぞれの領域の輝度を別々の輝度計測部を使用して測定するようにしてもよいが、複数の輝度計測部を用意する必要がある。従って、ゴーストの検査を行う際の構成が複雑になるという問題があった。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液晶表示装置によって生成される画像のゴーストの発生を、定量的かつ容易に判定することができるゴースト検査装置およびゴースト検査方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、映像信号を相展開して液晶パネルを駆動する液晶表示装置によって生成された画像のゴーストを検査するゴースト検査装置であって、液晶パネルの表示領域に設けられた単一の検査領域において、表示領域の全体に、中間調のみの画像を表示した場合の明るさと、中間調以外の階調のみの画像を表示した場合の明るさと、相展開数と同じ数の画素により構成された中間調の画像と、相展開数と同じ数の画素により構成された中間調以外の階調の画像とが走査方向へ交互に配列された縞模様画像を表示するようにした場合の明るさを測定する測定手段と、中間調のみの画像を表示した場合の検査領域の明るさと中間調以外の階調のみの画像を表示した場合の検査領域の明るさに基づいて算出された値と、縞模様画像を表示するようにした場合の検査領域の明るさに基づいて算出された値との比率によって、検査領域におけるゴーストの発生を判定する制御手段とを備えることを特徴とする。

同構成によれば、同一の検査領域の明るさに基づいて算出された値の比率を用いて、ゴーストの発生を定量的かつ容易に判定することができる。従って、液晶パネルの表示領域における複数の領域の明るさを測定する必要がなくなるため、ゴーストの検査を行う際の構成を簡単にすることができる。また、目視による主観的なゴーストの検査を行うことなく、ゴーストの検査をむらなく行うことができる。なお、中間調とは、色の濃淡を表す階調において中間の階調部分のことをいう。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のゴースト検査装置であって、検査領域において、縞模様画像を構成する中間調の画像の面積と、縞模様画像を構成する中間調以外の階調の画像の面積は等しいことを特徴とする。

同構成によれば、縞模様画像を構成する中間調の画像の部分に発生したゴーストによる明るさの変化と、縞模様画像を構成する中間調以外の階調の画像の部分に発生したゴーストによる明るさの変化を、同一の面積において測定することができる。従って、１つの縞模様画像から得られた明るさの２倍の値を算出することによって、ゴーストの発生を判定するための比率を容易に算出することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のゴースト検査装置であって、縞模様画像は、縞模様画像を構成する中間調の画像と、縞模様画像を構成する中間調以外の階調の画像との配列が反転した関係である２つの縞模様画像であることを特徴とする。

同構成によれば、検査領域において、縞模様画像を構成する中間調の画像の面積と、縞模様画像を構成する中間調以外の階調の画像の面積が異なる場合であっても、２つの縞模様画像から得られた明るさを足した値（即ち、和）を算出することによって、ゴーストの発生を判定するための比率を容易に算出することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載のゴースト検査装置であって、中間調以外の階調は、液晶パネルに表示される階調において最も暗い階調または最も明るい階調であることを特徴とする。

同構成によれば、縞模様画像を構成する中間調の画像の部分に発生したゴーストによる明るさの変化は大きく、縞模様画像を構成する最も暗い階調または最も明るい階調の画像の部分に発生したゴーストによる明るさの変化は小さい。このため、ゴーストによる検査領域の全体的な明るさの変化（即ち、明るくなる変化または暗くなる変化）が顕著となる。従って、上述の比率によって、ゴーストの発生を確実に判定することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載のゴースト検査装置であって、比率が、ゴーストが発生していないと判定される比率となるように、映像信号に対してゴースト補正処理を施す際に用いられる、ゴースト補正係数を変更するための調整信号を液晶表示装置へ出力する調整信号出力手段を更に備えることを特徴とする。

同構成によれば、液晶表示装置によって生成された画像にゴーストが発生している場合であっても、液晶表示装置が、ゴーストを解消するための適切なゴースト補正係数を用いて、映像信号に対してゴースト補正処理を施すことができる。従って、画像の表示品位を向上させることができる。

請求項６に記載の発明は、映像信号を相展開して液晶パネルを駆動する液晶表示装置によって生成された画像のゴーストを検査するゴースト検査方法であって、液晶パネルの表示領域に設けられた単一の検査領域において、表示領域の全体に、中間調のみの画像を表示した場合の明るさを測定する第１の測定ステップと、上記単一の検査領域において、表示領域の全体に、中間調以外の階調のみの画像を表示した場合の明るさを測定する第２の測定ステップと、上記単一の検査領域において、表示領域の全体に、相展開数と同じ数の画素により構成された中間調の画像と、相展開数と同じ数の画素により構成された中間調以外の階調の画像とが走査方向へ交互に配列された縞模様画像を表示するようにした場合の明るさを測定する第３の測定ステップと、第１の測定ステップによって測定された明るさと第２の測定ステップによって測定された明るさに基づいて算出された値と、第３の測定ステップによって測定された明るさに基づいて算出された値との比率によって、検査領域におけるゴーストの発生を判定するゴースト判定ステップとを備えることを特徴とする。

同構成によれば、同一の検査領域の明るさに基づいて算出された値の比率を用いて、ゴーストの発生を定量的かつ容易に判定することができる。従って、液晶パネルの表示領域における複数の領域の明るさを測定する必要がなくなるため、ゴーストの検査を行う際の構成を簡単にすることができる。また、目視による主観的なゴーストの検査を行うことなく、ゴーストの検査をむらなく行うことができる。

本発明によれば、映像信号を相展開して液晶パネルを駆動する液晶表示装置によって生成された画像のゴーストの発生を、定量的かつ容易に判定することができる。

以下に、本発明の具体的な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係るゴースト検査装置の構成と液晶表示装置の構成を示すブロック図である。なお、本実施形態では、映像信号を相展開して液晶パネルを駆動する液晶表示装置として、液晶プロジェクタを例に挙げて説明する。

液晶プロジェクタ１は、図１に示すように、外部から液晶プロジェクタ１に入力された映像信号に対して所定の信号処理を施す信号処理部２と、信号処理部２により信号処理が施された映像信号が入力されるとともに、この映像信号に対してゴースト補正処理を施すゴースト補正処理部３とを備えている。また、液晶プロジェクタ１は、ゴースト補正処理が施された映像信号が供給される液晶ドライバ４を備えるとともに、この液晶ドライバ４によって駆動される赤色と緑色と青色の３枚の液晶パネル５を備えている。

なお、液晶ドライバ４によって駆動される液晶パネル５としては、例えば、アクティブマトリクス方式の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いた液晶パネルが採用できる。即ち、映像信号が書き込まれる複数の画素がｍ×ｎのマトリクス状に配列された有効画素部からなる表示領域５ａと、各走査ラインを駆動する垂直走査回路と、各水平ラインを走査する水平走査回路と、スイッチング素子としての薄膜トランジスタを備える液晶パネルを使用することができる。

また、液晶プロジェクタ１は、信号処理部２やゴースト補正処理部３の制御を行うＣＰＵ６と、ＲＯＭ７およびＲＡＭ８とを備えている。このＲＯＭ７およびＲＡＭ８は、ＣＰＵ６に接続されており、ＣＰＵ６は、ＲＯＭ７およびＲＡＭ８に記憶されているプログラムや外部から入力されるデータに従い、各部の制御を行う。なお、ＣＰＵ６が、ゴースト検査用の画像を表示するために、ＯＳＤ（Ｏｎ−Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）機能を有するようにしてもよい。

以上の構成である液晶プロジェクタ１の動作について説明する。外部から液晶プロジェクタ１に入力された映像信号は、信号処理部２に送られ、所定の信号処理が施される。より具体的には、信号処理部２は、外部から入力される映像信号に対し、映像信号がアナログ信号の場合は、まず、適切なタイミングでサンプリングするとともにデジタル信号に変換し、ブライトやコントラストを調整しガンマ補正を行う。

次いで、ゴースト補正処理部３がゴースト補正処理を行う。より具体的には、信号処理部２により信号処理が施された映像信号が、ゴースト補正処理部３に入力され、この映像信号に対し、ゴースト補正係数を用いてゴースト補正処理が施される。ゴースト補正処理は、例えば、特定の画素に対応する映像信号と、ゴーストの原因となる特定の画素以外の画素に対応する映像信号の差を算出し、この差の値とゴースト補正係数との積の値を用いて、特定の画素に対応する映像信号を変化させる処理である。従って、ゴースト補正係数は、特定の画素以外の画素に対応する映像信号が特定の画素に書き込まれた場合であっても、特定の画素に対応した映像信号のみが特定の画素に書き込まれるようにするために、特定の画素に対応する映像信号を変化させる値を算出するために用いられる数値である。ゴースト補正係数は、ＲＯＭ７およびＲＡＭ８に予め記憶されているものや、外部から入力されるものを用いる。

次いで、ゴースト補正処理部３によりゴースト補正処理が施された映像信号が、液晶ドライバ４に入力され、液晶ドライバ４は、この映像信号に基づいて、液晶パネル５を駆動する。より具体的には、液晶ドライバ４は、液晶パネル５の複数の画素に対して同時に映像信号を書き込むために、映像信号に対して１２相展開を行い、１２本の信号線によって映像信号が並行に転送される。そして、液晶ドライバ４は、デジタル信号である相展開された映像信号を、デジタル信号に対応した振幅を有するアナログ信号に変換するとともに、アナログ信号に変換された映像信号を、液晶パネル５に供給する。

そして、液晶パネル５において、所定のタイミングに基づいて、水平方向および垂直方向の書き込み転送が制御されると同時に、液晶ドライバ４により１２相展開された映像信号が、所定の画素に書き込まれ、液晶パネル５に画像が形成される。

そして、液晶パネル５に形成された画像上を、光源（不図示）による光が透過して、表示領域５ａに画像が表示されるとともに、映像光が生成される。３枚の液晶パネル５によって生成された赤色（Ｒ）と緑色（Ｇ）と青色（Ｂ）の映像光は、ダイクロックプリズム（不図示）に与えられるとともに、このダイクロックプリズムにより合成されてカラー映像光となる。そして、このカラー映像光は、投射レンズ（不図示）によって拡大され、スクリーン上に投影される構成となっている。このようにして、液晶プロジェクタ１によって画像が生成される。

また、本実施形態においては、液晶プロジェクタ１にゴースト検査装置９が接続されるとともに、ゴースト検査装置９は、図２に示す、液晶パネル５の表示領域５ａに設けられた一部の領域を検査領域Ｆとし、この検査領域Ｆにおいて画像のゴーストを検査する。ゴースト検査装置９は、図１に示すように、液晶パネル５の表示領域５ａに設けられた検査領域Ｆの明るさを測定する測定手段としての照度センサ１０と、照度センサ１０によって測定された、検査領域Ｆの明るさに基づいて算出された値の比率によってゴーストの発生を判定する制御手段としてのＣＰＵ１１とを備えている。照度センサ１０は、光電変換を行うフォトダイオード（不図示）を備え、フォトダイオードは、フォトダイオードに入射した光に基づいて電流を生成し、この電流の量が明るさを示す。また、ゴースト検査装置９は、ゴースト検査用の画像を表示領域５ａの全体に表示するための映像信号を液晶プロジェクタ１へ出力する映像信号出力部１２を備えている。さらに、ゴースト検査装置９は、ゴースト補正処理を施す際に用いるゴースト補正係数を変更するための調整信号を液晶プロジェクタ１へ出力する調整信号出力手段としての調整信号出力部１３を備えている。この映像信号出力部１２および調整信号出力部１３は、ＣＰＵ１１に接続されており、ＣＰＵ１１は映像信号出力部１２および調整信号出力部１３の制御を行う。なお、明るさを測定する測定手段として輝度センサを使用してもよい。

以上の構成であるゴースト検査装置９の動作について説明する。映像信号出力部１２は、ゴースト検査用の画像が液晶パネル５の表示領域５ａの全体に表示されるように、映像信号を液晶プロジェクタ１へ出力する。より具体的には、中間調のみの画像Ｐ１と、中間調以外の階調として液晶パネル５に表示される階調において最も暗い階調のみの画像Ｐ２を表示領域５ａの全体に表示するような映像信号を順次出力する。図３は、中間調のみの画像Ｐ１を示す平面図であり、図４は、最も暗い階調のみの画像Ｐ２を示す平面図である。さらに、相展開数と同じ数の画素（１２画素）により構成された中間調の画像Ｃと、相展開数と同じ数の画素（１２画素）により構成された最も暗い階調の画像Ｄとが走査方向へ交互に配列された縞模様画像Ｐ３，Ｐ４を表示領域５ａの全体に表示する映像信号を出力する。走査方向とは、図２および図５の矢印で示す水平方向（液晶パネルにおいて、画素に映像信号を順次書き込む方向）である。図５（ａ）は、相展開数と同じ数の画素により構成された中間調の画像Ｃと、相展開数と同じ数の画素により構成された最も暗い階調の画像Ｄとが走査方向へ交互に配列された縞模様画像Ｐ３を示す平面図である。また、図５（ｂ）は、縞模様画像Ｐ３を構成する中間調の画像Ｃと、縞模様画像Ｐ３を構成する最も暗い階調の画像Ｄとの配列が反転した縞模様画像Ｐ４である。なお、中間調以外の階調として最も明るい階調を用いてもよい。

次いで、照度センサ１０は、光源による光が液晶パネル５を透過して表示領域５ａの全体にゴースト検査用の画像（即ち、画像Ｐ１〜Ｐ４）が表示された場合の、表示領域５ａに設けられた単一の検査領域Ｆの明るさを測定する。より具体的には、照度センサ１０は、表示領域５ａの全体に中間調のみの画像Ｐ１が表示された場合の、単一の検査領域Ｆの明るさを測定するとともに、表示領域５ａの全体に最も暗い階調のみの画像Ｐ２が表示された場合の、上記単一の検査領域Ｆの明るさを測定する。さらに、照度センサ１０は、表示領域５ａの全体に、１２画素により構成された中間調の画像Ｃと、１２画素により構成された最も暗い階調の画像Ｄとが走査方向へ交互に配列された縞模様画像Ｐ３，Ｐ４が表示された場合の、上記単一の検査領域Ｆの明るさを測定する。なお、本実施形態においては、検査領域Ｆは液晶パネル５の表示領域５ａの一部であるが、液晶パネル５の表示領域５ａの全体を検査領域Ｆとしてもよい。

次いで、照度センサ１０によって測定された検査領域Ｆの明るさが、ＣＰＵ１１に入力され、ＣＰＵ１１は、この明るさに基づいてゴーストの発生を判定する。より具体的には、ＣＰＵ１１は、液晶パネル５の表示領域５ａの全体に、中間調のみの画像Ｐ１が表示された場合と、最も暗い階調のみの画像Ｐ２が表示された場合の、検査領域Ｆの明るさに基づいて値を算出する。さらに、ＣＰＵ１１は、液晶パネル５の表示領域５ａの全体に、１２画素により構成された中間調の画像Ｃと、１２画素により構成された最も暗い階調の画像Ｄとが走査方向へ交互に配列された縞模様画像Ｐ３，Ｐ４が表示された場合の、検査領域Ｆの明るさに基づいて値を算出する。これらの算出された値の比率によって、ＣＰＵ１１は、検査領域Ｆにおけるゴーストの発生を判定する。

また、調整信号出力部１３は、上述した比率が、ゴーストが発生していないと判定される比率となるように、ゴースト補正処理部３で用いられるゴースト補正係数を変更するための調整信号を液晶プロジェクタ１へ出力する。ゴースト補正係数を変更するための調整信号は、ＲＯＭ７およびＲＡＭ８に記憶されている別のゴースト補正係数を用いるように指令する信号や、調整信号にゴースト補正係数のデータが含まれ、この調整信号に含まれたゴースト補正係数を用いるように指令する信号であってもよい。

次に、映像信号を相展開して液晶パネル５を駆動する液晶プロジェクタ１によって生成された画像のゴーストを検査するゴースト検査方法を説明する。図６は、本発明の実施形態に係る、ゴースト検査方法の手順を示すフローチャートである。ゴーストの検査において、ゴースト検査装置９は、液晶プロジェクタ１によって生成された画像におけるゴーストの発生の判定や、ゴースト補正係数を変更する必要があるか否かを判定する。なお、以下において、電圧Ｖ_ｎとは、液晶パネル５に電圧を印加した場合に、液晶パネル５の光透過率がｎ％となる電圧である。

まず、図６に示す手順のように、液晶パネル５の表示領域５ａの全体に、中間調のみの画像Ｐ１を表示した場合の、単一の検査領域Ｆの明るさを照度センサ１０により測定する（ステップＳ１）。中間調のみの画像Ｐ１を表示するためには、図７に示すように、液晶パネル５の光透過率が５０％となる電圧Ｖ_５０のみを液晶パネル５に印加すればよい。

次いで、図６に示す手順のように、液晶パネル５の表示領域５ａの全体に、最も暗い階調のみの画像Ｐ２を表示した場合の、上記単一の検査領域Ｆの明るさを照度センサ１０により測定する（ステップＳ２）。最も暗い階調のみの画像Ｐ２を表示するためには、図７に示すように、液晶パネル５の光透過率が０％となる電圧Ｖ_０のみを液晶パネル５に印加すればよい。

次いで、図６に示す手順のように、液晶パネル５の表示領域５ａの全体に、縞模様画像Ｐ３，Ｐ４を表示するようにした場合の、上記単一の検査領域Ｆの明るさを照度センサ１０により測定する（ステップＳ３）。これらの縞模様画像Ｐ３，Ｐ４は、１２画素により構成された中間調の画像Ｃと、１２画素により構成された最も暗い階調の画像Ｄが走査方向へ交互に配列された縞模様画像である。これらの縞模様画像Ｐ３，Ｐ４を表示するためには、ステップＳ１において液晶パネル５に印加した電圧Ｖ_５０と、ステップＳ２において液晶パネル５に印加した電圧Ｖ_０を、液晶パネル５に交互に印加すればよい。

次いで、図６に示す手順のように、ステップＳ１において測定された明るさとステップＳ２において測定された明るさに基づいて算出された値と、ステップＳ３において測定された明るさに基づいて算出された値との比率によって、検査領域Ｆにおけるゴーストの発生をＣＰＵ１１が判定する（ステップＳ４）。より具体的には、ＣＰＵ１１が、ステップＳ１において測定された明るさとステップＳ２において測定された明るさの和に対する、ステップＳ３において測定された明るさの和の比率を算出し、この比率が１に近ければ、重大なゴーストが発生していないと判定する。例えば、比率が０．９以上１．０以下であればゴーストが発生していないと判定し、比率が０．７以上０．９未満であれば軽微なゴーストが発生していると判定し、比率が０．７未満であれば重大なゴーストが発生していると判定する。

ここで、ステップＳ４における、ステップＳ１において測定された明るさとステップＳ２において測定された明るさに基づいて算出された値を具体的に説明する。例えば、ステップＳ１において測定された検査領域Ｆの明るさは１７５０ルクスとし、ステップＳ２において測定された検査領域Ｆの明るさは３０ルクスとする。ここで、中間調のみの画像Ｐ１および最も暗い階調のみの画像Ｐ２を表示した場合は、ゴーストが発生していない状態の検査領域Ｆの明るさを測定することができる。即ち、液晶パネル５の表示領域５ａの全体に単一の階調のみの画像が表示された場合は、画素に書き込まれる映像信号は全て同一の映像信号であるため、画像が多重に映る現象（即ち、ゴースト）が発生し得ない。従って、ステップＳ１とステップＳ２において測定された明るさは、ゴーストの発生を判定するための基準となる値として使用することができる。これらの明るさ（１７５０ルクスと３０ルクス）の和（即ち、１７８０ルクス）が、ステップＳ１において測定された明るさとステップＳ２において測定された明るさに基づいて算出された値である。

次に、ステップＳ４における、ステップＳ３において測定された明るさに基づいて算出された値を具体的に説明する。ステップＳ３において測定された明るさは、縞模様画像Ｐ３，Ｐ４を表示するようにした場合の検査領域Ｆの明るさである。そして、縞模様画像Ｐ３から得られた検査領域Ｆの明るさと、縞模様画像Ｐ４から得られた検査領域Ｆの明るさの和が、ステップＳ３において測定された明るさに基づいて算出された値となる。

例えば、検査領域Ｆに視認できるゴーストが発生していない場合の、ステップＳ３において測定された検査領域Ｆの明るさとして、縞模様画像Ｐ３から８４０ルクスの明るさが得られるとともに、縞模様画像Ｐ４から８７０ルクスの明るさが得られるとする。なお、これらの明るさ（８４０ルクスと８７０ルクス）が異なる原因は、検査領域Ｆにおける、縞模様画像Ｐ３，Ｐ４を構成する中間調の画像Ｃの面積と、縞模様画像Ｐ３，Ｐ４を構成する最も暗い階調の画像Ｄの面積が異なるからである。そして、ゴーストが発生していない場合は、縞模様画像Ｐ３，Ｐ４を構成する画像Ｃの階調は、図３に示す画像Ｐ１の階調となり、縞模様画像Ｐ３，Ｐ４を構成する画像Ｄの階調は、図４に示す画像Ｐ２の階調となる。これら２つの縞模様画像Ｐ３，Ｐ４は、中間調の画像Ｃと、最も暗い階調の画像Ｄとの配列が反転した関係であるため、検査領域Ｆにおいて、縞模様画像Ｐ３を構成する中間調の画像Ｃの面積と、縞模様画像Ｐ４を構成する中間調の画像Ｃの面積の和は、中間調のみの画像Ｐ１が表示された場合の検査領域Ｆの面積と等しくなる。また、検査領域Ｆにおける、縞模様画像Ｐ３を構成する最も暗い階調の画像Ｄの面積と、縞模様画像Ｐ４を構成する最も暗い階調の画像Ｄの面積の和は、最も暗い階調のみの画像Ｐ２が表示された場合の検査領域Ｆの面積と等しくなる。従って、検査領域Ｆに視認できるゴーストが発生していない場合は、多少の誤差が発生する場合であっても、これらの明るさ（８４０ルクスと８７０ルクス）の和（即ち、１７１０ルクス）は、ステップＳ１において測定された明るさとステップＳ２において測定された明るさの和（即ち、１７８０ルクス）に近い。この場合、１７８０ルクスに対する、１７１０ルクスの比率は約０．９６（＝１７１０／１７８０）であるため、ＣＰＵ１１は、検査領域Ｆにゴーストが発生していないと判定する。

一方、検査領域Ｆに視認できる重大なゴーストが発生している場合の、ステップＳ３において測定された検査領域Ｆの明るさとして、例えば、縞模様画像Ｐ３から５３０ルクスの明るさが得られるとともに、縞模様画像Ｐ４から５５０ルクスの明るさが得られるとする。これらの明るさ（５３０ルクスおよび５５０ルクス）が、検査領域Ｆに視認できるゴーストが発生していない場合の明るさ（８４０ルクスおよび８７０ルクス）と比べて、小さくなっている原因は、図７に示す、液晶パネル５の駆動電圧に対する光透過率特性（即ち、Ｖ−Ｔ特性）が原因である。より具体的に説明すると、映像信号が１２相展開されて駆動される液晶パネル５において、ゴーストは走査方向に１２画素ずれた位置に発生する。この場合、縞模様画像Ｐ３，Ｐ４を構成する画像Ｄの部分に印加されている電圧は、縞模様画像Ｐ３，Ｐ４を構成する画像Ｃのゴーストによって−ΔＶだけ変化する。一方、縞模様画像Ｐ３，Ｐ４を構成する画像Ｃの部分に印加されている電圧Ｖ_５０は、縞模様画像Ｐ３，Ｐ４を構成する画像Ｄのゴーストによって＋ΔＶだけ変化する。このため、ゴーストが発生している場合は、縞模様画像Ｐ３，Ｐ４を構成する画像Ｃは、図３に示す画像Ｐ１の階調より暗い階調で表示され、縞模様画像Ｐ３，Ｐ４を構成する画像Ｄは、図４に示す画像Ｐ２の階調より明るい階調で表示される。さらに、図７に示すように、液晶パネル５の駆動電圧に対する光透過率特性は、中間調の画像を表示する電圧Ｖ_５０付近においては光透過率の変化が激しく、最も暗い階調の画像を表示する電圧Ｖ_０付近においては光透過率の変化が乏しい。従って、ゴーストの発生によって、縞模様画像Ｐ３，Ｐ４を構成する画像Ｄが明るくなる変化（即ち、図７に示す、明るさの変化Ｔｕ）に比べ、縞模様画像Ｐ３，Ｐ４を構成する画像Ｃが暗くなる変化（即ち、図７に示す、明るさの変化Ｔｄ）の方が大きく、ゴーストの発生によって検査領域Ｆの全体的な明るさは暗くなる。これらの明るさ（５３０ルクスと５５０ルクス）の和（即ち、１０８０ルクス）は、ステップＳ１において測定された明るさとステップＳ２において測定された明るさの和（即ち、１７８０ルクス）に比べて小さく、かつ、差が非常に大きい。この場合、１７８０ルクスに対する、１０８０ルクスの比率は約０．６（＝１０８０／１７８０）であり、ＣＰＵ１１は、検査領域Ｆに重大なゴーストが発生していると判定する。

以上に説明したように、ステップＳ１〜ステップＳ４においては、ステップＳ１〜ステップＳ３によって測定された、同一の検査領域Ｆの明るさに基づいて算出された値の比率によって、ステップＳ４でゴーストの発生が定量的かつ容易に判定される。

次いで、図６に示す手順のように、ＣＰＵ１１は、液晶プロジェクタ１においてゴースト補正係数を変更する必要があるか否かを判定する（ステップＳ５）。即ち、ステップＳ４において軽微または重大なゴーストが発生していると判定された場合は、ＣＰＵ１１は、液晶プロジェクタ１がゴーストを解消するためにゴースト補正係数を変更する必要があると判定する。一方、ステップＳ４においてゴーストが発生していないと判定された場合は、ＣＰＵ１１は、ゴースト補正係数を変更する必要がないと判定し、ゴーストの検査を終了する。また、何度もゴースト補正係数を変更した場合であって、ステップＳ４においてゴーストが発生していないと判定されない場合は、液晶プロジェクタ１はゴースト補正処理不可能な不良品である。従って、この場合は、ＣＰＵ１１は、ゴースト補正係数を変更する必要がないと判定して、ゴーストの検査を終了する。また、ステップＳ４において、比率が１．０より大きい場合は、ゴースト補正処理部３におけるゴースト補正処理が過補正である。従って、この場合は、ＣＰＵ１１は、ゴースト補正係数を変更する必要があると判定する。

次いで、図６に示す手順のように、ステップＳ５において、ゴースト補正係数を変更する必要があると判定された場合は、調整信号出力部１３が、映像信号にゴースト補正処理を施す際に用いるゴースト補正係数を変更するための調整信号を液晶プロジェクタ１へ出力する（ステップＳ６）。そして、ゴースト補正処理部３は、変更後のゴースト補正係数を用いて、映像信号に対しゴースト補正処理を施すことになる。即ち、ステップＳ６の処理を行った後、図６に示す手順のように、ステップＳ１〜ステップＳ４の処理を再び行うことによって、ゴースト補正係数変更後の液晶プロジェクタ１によって生成された画像におけるゴーストが再度判定される。そして、ステップＳ５において、ゴースト補正係数を変更した結果、ゴースト補正係数を変更する必要がないと判定された場合は、ゴーストの検査を終了する。

このように、ゴースト検査装置９は、検査領域Ｆの明るさを測定する照度センサ１０と、同一の検査領域Ｆの明るさに基づいて算出された値の比率によって、検査領域Ｆにおけるゴーストの発生を判定するＣＰＵ１１を備えることで、ゴーストの発生を定量的かつ容易に判定することができる。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態のゴースト検査装置９においては、液晶パネル５の表示領域５ａに設けられた単一の検査領域Ｆにおける明るさを測定する照度センサ１０と、検査領域Ｆにおけるゴーストの発生を判定するＣＰＵ１１を備える構成としている。照度センサ１０は、表示領域５ａの全体に、中間調のみの画像Ｐ１を表示した場合の検査領域Ｆの明るさと、最も暗い階調のみの画像Ｐ２を表示した場合の検査領域Ｆの明るさを測定する。さらに、照度センサ１０は、表示領域５ａの全体に、相展開数と同じ数の画素（１２画素）により構成された中間調の画像Ｃと、相展開数と同じ数の画素（１２画素）により構成された最も暗い階調の画像Ｄとが走査方向へ交互に配列された縞模様画像Ｐ３，Ｐ４を表示するようにした場合の検査領域Ｆの明るさを測定する。また、ＣＰＵ１１は、中間調のみの画像Ｐ１を表示した場合の検査領域Ｆの明るさと最も暗い階調のみの画像Ｐ２を表示した場合の検査領域Ｆの明るさに基づいて算出された値と、縞模様画像Ｐ３，Ｐ４を表示するようにした場合の検査領域Ｆの明るさに基づいて算出された値との比率によって、検査領域Ｆにおけるゴーストの発生を判定する。このため、同一の検査領域Ｆの明るさに基づいて算出された値の比率を用いて、ゴーストの発生を定量的かつ容易に判定することができる。従って、液晶パネル５の表示領域５ａにおける複数の領域の明るさを測定する必要がなくなるため、ゴーストの検査を行う際の構成を簡単にすることができる。また、目視による主観的なゴーストの検査を行うことなく、ゴーストの検査をむらなく行うことができる。

（２）本実施形態においては、縞模様画像Ｐ３，Ｐ４は、縞模様画像を構成する中間調の画像Ｃと、縞模様画像を構成する最も暗い階調の画像Ｄとの配列が反転した関係である２つの縞模様画像である。従って、検査領域Ｆにおいて、縞模様画像Ｐ３，Ｐ４を構成する中間調の画像Ｃと、縞模様画像Ｐ３，Ｐ４を構成する最も暗い階調の画像Ｄの面積が異なる場合であっても、２つの縞模様画像Ｐ３，Ｐ４から得られた明るさの和を算出することによって、ゴーストの発生を判定するための比率を容易に算出することができる。

（３）本実施形態においては、中間調以外の階調は、液晶パネル５に表示される階調において最も暗い階調である。この場合、縞模様画像Ｐ３，Ｐ４を構成する中間調の画像Ｃの部分に発生したゴーストによる明るさの変化Ｔｄは大きく、縞模様画像Ｐ３，Ｐ４を構成する最も暗い階調の画像Ｄの部分に発生したゴーストによる明るさの変化Ｔｕは小さい。このため、ゴーストによる検査領域Ｆの全体的な明るさの変化（即ち、暗くなる変化）が顕著となる。従って、上述の比率によって、ゴーストの発生を確実に判定することができる。なお、中間調以外の階調として最も明るい階調を用いた場合も、ゴーストによる検査領域Ｆの全体的な明るさの変化（即ち、明るくなる変化）が顕著となり、同様の効果が得られる。

（４）本実施形態のゴースト検査装置９においては、上述の比率が、ゴーストが発生していないと判定される比率となるように、映像信号に対してゴースト補正処理を施す際に用いられる、ゴースト補正係数を変更するための調整信号を液晶プロジェクタ１へ出力する調整信号出力部１３を備えている。このため、液晶プロジェクタ１によって生成された画像にゴーストが発生している場合であっても、液晶プロジェクタ１が、ゴーストを解消するための適切なゴースト補正係数を用いて、映像信号に対してゴースト補正処理を施すことができる。従って、画像の表示品位を向上させることができる。

（５）本実施形態のゴースト検査方法においては、液晶パネル５の表示領域５ａに設けられた単一の検査領域Ｆにおいて、表示領域５ａの全体に、中間調のみの画像Ｐ１を表示した場合の明るさを測定するステップＳ１を備えている。また、ゴースト検査方法は、上記単一の検査領域Ｆにおいて、表示領域５ａの全体に、最も暗い階調のみの画像Ｐ２を表示した場合の明るさを測定するステップＳ２を備えている。さらに、ゴースト検査方法は、上記単一の検査領域Ｆにおいて、表示領域５ａの全体に、相展開数と同じ数の画素により構成された中間調の画像Ｃと、相展開数と同じ数の画素により構成された中間調以外の階調の画像Ｄとが走査方向へ交互に配列された縞模様画像Ｐ３，Ｐ４を表示するようにした場合の、明るさを測定するステップＳ３を備えている。さらに、ゴースト検査方法は、ステップＳ１によって測定された明るさとステップＳ２によって測定された明るさに基づいて算出された値と、ステップＳ３によって測定された明るさに基づいて算出された値との比率によって、検査領域Ｆにおけるゴーストの発生を判定するステップＳ４を備えている。このため、同一の検査領域Ｆの明るさに基づいて算出された比率を用いて、ゴーストの発生を定量的かつ容易に判定することができる。従って、液晶パネル５の表示領域５ａにおける複数の領域の明るさを測定する必要がなくなるため、ゴーストの検査を行う際の構成を簡単にすることができる。また、目視による主観的なゴーストの検査を行うことなく、ゴーストの検査をむらなく行うことができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・ゴースト検査装置９は調整信号出力部１３を備えなくてもよい。ゴースト検査装置９が調整信号出力部１３を備えていない場合であっても、ゴーストの検査を行うことはできる。

・ゴースト検査装置９が映像信号出力部１２を備えなくてもよい。即ち、液晶プロジェクタ１がゴースト検査用の画像を表示するＯＳＤ機能を備え、このＯＳＤ機能を動作させたり、他の機器からゴースト検査用の画像を表示するための映像信号を液晶プロジェクタ１へ出力したりして、液晶パネル５の表示領域５ａの全体にゴースト検査用の画像を表示するようにしてもよい。

・２つの縞模様画像Ｐ３，Ｐ４は、図５（ａ）および（ｂ）に示す縞模様画像でなくてもよい。即ち、図８（ａ）に示すような画像を縞模様画像Ｐ３とし、図８（ｂ）に示すような画像を縞模様画像Ｐ４としてもよい。

・走査方向へ交互に配列された中間調の画像Ｃと最も暗い階調の画像Ｄが１２画素により構成されていなくてもよい。即ち、縞模様画像を構成する中間調の画像と最も暗い階調の画像が、液晶プロジェクタ１が行う相展開の数（即ち、相展開数）と同じ数の画素で構成され、走査方向へ交互に配列されていればよい。例えば、６相展開を行う液晶プロジェクタ１であれば、６画素により構成された中間調の画像と、６画素により構成された最も暗い階調の画像とが走査方向へ交互に配列された縞模様画像を、液晶パネル５の表示領域５ａの全体に表示してゴーストの検査を行うようにすればよい。

・中間調以外の階調として、最も暗い階調または最も明るい階調以外の階調を用いてもよい。例えば、Ｖ_１０やＶ_９０の電圧を液晶パネル５に印加して得られる階調であってもよい。即ち、縞模様画像を構成する中間調の画像の部分に発生したゴーストによる明るさの変化と、縞模様画像を構成する中間調以外の階調の画像の部分に発生したゴーストによる明るさの変化の大きさが異なればよい。

・２つの縞模様画像を表示するようにした場合の明るさを測定しなくてもよい。即ち、検査領域Ｆにおいて、縞模様画像を構成する中間調の画像の面積と、縞模様画像を構成する中間調以外の階調の画像の面積が等しい構成であって、１つの縞模様画像を表示するようにした場合の検査領域Ｆの明るさを測定するようにしてもよい。このようにすれば、縞模様画像を構成する中間調の画像の部分に発生したゴーストによる明るさの変化と、縞模様画像を構成する中間調以外の階調の画像の部分に発生したゴーストによる明るさの変化を、同一の面積において測定することができる。従って、１つの縞模様画像から得られた明るさの２倍の値を算出することによって、ゴーストの発生を判定するための比率を容易に算出することができる。

・検査領域Ｆにおける、縞模様画像を構成する中間調の画像の面積と、縞模様画像を構成する中間調以外の階調の画像の面積の割合が算出できる場合は、この面積の割合を用いて、１つの縞模様画像から上述の比率を算出するようにしてもよい。このようにしても、同一の検査領域Ｆの明るさに基づいて算出された値の比率によって、ゴーストの発生を定量的かつ容易に判定することができる。

・ゴースト検査装置９を液晶プロジェクタ１に内蔵してもよい。即ち、投射レンズのカバーやダイクロックプリズムの一部に照度センサ１０を設け、ゴースト検査用の画像を表示するＯＳＤ機能とＣＰＵ１１の機能をＣＰＵ６が備えるようにしてもよい。このようにすれば、工場から出荷された液晶プロジェクタ１においてもゴーストの検査を容易に行うことができる。

・液晶プロジェクタ１以外の液晶表示装置によって生成された画像のゴーストを検査するようにしてもよい。特に、外光の反射によって画像の表示を行う反射型液晶パネルではなく、一定の明るさを保つことができるバックライトを用いて表示を行う透過型液晶パネルを備えた直視型液晶表示装置が望ましい。

本発明の実施形態に係るゴースト検査装置と液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 液晶表示パネルの表示領域に設けられた単一の検査領域を示す平面図である。 中間調のみの画像を示す平面図である。 中間調以外の階調（最も暗い階調）のみの画像を示す平面図である。 （ａ）（ｂ）縞模様画像を示す平面図である。 本発明の実施形態に係るゴースト検査方法の手順を示すフローチャートである。 液晶パネルの駆動電圧に対する光透過率の特性を説明するためのグラフである。 （ａ）（ｂ）本発明の変形例に係る、縞模様画像を示す平面図である。

符号の説明

１…液晶プロジェクタ、２…信号処理部、３…ゴースト補正処理部、４…液晶ドライバ、５…液晶パネル、５ａ…表示領域、６…ＣＰＵ、７…ＲＯＭ、８…ＲＡＭ、９…ゴースト検査装置、１０…照度センサ（測定手段）、１１…ＣＰＵ（制御手段）、１２…映像信号出力部、１３…調整信号出力部（調整信号出力手段）、Ｃ…１２画素（相展開数と同じ数の画素）により構成された中間調の画像、Ｄ…１２画素（相展開数と同じ数の画素）により構成された最も暗い階調（中間調以外の階調）の画像、Ｆ…検査領域、Ｐ１…中間調のみの画像、Ｐ２…最も暗い階調（中間調以外の階調）のみの画像、Ｐ３，Ｐ４…縞模様画像。

Claims (6)

1. 映像信号を相展開して液晶パネルを駆動する液晶表示装置によって生成された画像のゴーストを検査するゴースト検査装置であって、
   前記液晶パネルの表示領域に設けられた単一の検査領域において、前記表示領域の全体に、中間調のみの画像を表示した場合の明るさと、中間調以外の階調のみの画像を表示した場合の明るさと、相展開数と同じ数の画素により構成された前記中間調の画像と、相展開数と同じ数の画素により構成された前記中間調以外の階調の画像とが走査方向へ交互に配列された縞模様画像を表示するようにした場合の明るさを測定する測定手段と、
   前記中間調のみの画像を表示した場合の前記検査領域の明るさと前記中間調以外の階調のみの画像を表示した場合の前記検査領域の明るさに基づいて算出された値と、前記縞模様画像を表示するようにした場合の前記検査領域の明るさに基づいて算出された値との比率によって、前記検査領域におけるゴーストの発生を判定する制御手段と
   を備えることを特徴とするゴースト検査装置。
2. 前記検査領域において、前記縞模様画像を構成する前記中間調の画像の面積と、前記縞模様画像を構成する前記中間調以外の階調の画像の面積は等しいことを特徴とする請求項１に記載のゴースト検査装置。
3. 前記縞模様画像は、前記縞模様画像を構成する前記中間調の画像と、前記縞模様画像を構成する前記中間調以外の階調の画像との配列が反転した関係である２つの前記縞模様画像であることを特徴とする請求項１に記載のゴースト検査装置。
4. 前記中間調以外の階調は、前記液晶パネルに表示される階調において最も暗い階調または最も明るい階調であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のゴースト検査装置。
5. 前記比率が、前記検査領域においてゴーストが発生していないと判定される比率となるように、映像信号に対してゴースト補正処理を施す際に用いられる、ゴースト補正係数を変更するための調整信号を前記液晶表示装置へ出力する調整信号出力手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のゴースト検査装置。
6. 映像信号を相展開して液晶パネルを駆動する液晶表示装置によって生成された画像のゴーストを検査するゴースト検査方法であって、
   前記液晶パネルの表示領域に設けられた単一の検査領域において、前記表示領域の全体に、中間調のみの画像を表示した場合の明るさを測定する第１の測定ステップと、
   前記単一の検査領域において、前記表示領域の全体に、中間調以外の階調のみの画像を表示した場合の明るさを測定する第２の測定ステップと、
   前記単一の検査領域において、前記表示領域の全体に、相展開数と同じ数の画素により構成された前記中間調の画像と、相展開数と同じ数の画素により構成された前記中間調以外の階調の画像とが走査方向へ交互に配列された縞模様画像を表示するようにした場合の明るさを測定する第３の測定ステップと、
   前記第１の測定ステップによって測定された明るさと前記第２の測定ステップによって測定された明るさに基づいて算出された値と、前記第３の測定ステップによって測定された明るさに基づいて算出された値との比率によって、前記検査領域におけるゴーストの発生を判定するゴースト判定ステップと
   を備えることを特徴とするゴースト検査方法。

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