JP2020123912A - 画像表示装置、画像表示システム、及び検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】信号伝送経路における入出力特性の非線形性の有無について容易に確認することができる画像表示装置、画像表示システム、及び検査方法を提供する。【解決手段】画像表示装置２００は、階調レベル値が異なるＮ個（Ｎは２以上の整数）の画像の画像信号を順次、受信する画像信号受信部２０１と、前記画像信号に含まれる階調レベル値を所定の変換規則に従って変換する変換部２０２と、前記変換部２０２による変換が行なわれた画像信号を用いて表示する表示部２０３とを有する。前記Ｎ個の画像のうちｎ（ｎは１以上Ｎ以下の整数）番目に入力される画像の階調レベル値は、連続するＮ段階の階調レベルのｎ番目の階調レベル値である。【選択図】図３５

Description

本発明は画像表示装置、画像表示システム、及び検査方法に関する。

例えば医療用の画像を表示する画像表示装置においては、画像の階調レベルが、適切に表示されるか否かが重要である。これに関連し、特許文献１では、画像表示装置における輝度の劣化の程度をユーザが容易に判断できるように、所定のコントラストパターンを表示する技術を開示している。

しかしながら、階調レベルが適切に表示されない原因は、画像表示装置における輝度の劣化には限られない。画像信号の発生源から画像表示部までの信号伝送経路に存在する任意の構成要素の入出力特性が非線形性を有する場合、この非線形性により本来の階調レベル値からずれた階調レベル値の画像信号が画像表示部に入力されることとなる。このずれ量が微小である場合、表示されている画像を目視しただけでは、信号伝送経路における入出力特性の非線形性の存在を把握することが難しい。

特開２００１−３４２５５号公報

特許文献１に開示された技術によれば、画像表示装置における輝度の劣化の程度を容易に検出することができるが、信号伝送経路における入出力特性の非線形性の有無については容易に確認することができない。したがって、信号伝送経路における入出力特性の非線形性の有無について容易に確認することができる技術が求められている。

本発明の目的は、信号伝送経路における入出力特性の非線形性の有無について容易に確認することができる画像表示装置、画像表示システム、及び検査方法を提供することにある。

本発明にかかる画像表示装置は、階調レベル値が異なるＮ個（Ｎは２以上の整数）の画像の画像信号を順次、受信する画像信号受信部と、前記画像信号に含まれる階調レベル値を所定の変換規則に従って変換する変換部と、前記変換部による変換が行なわれた画像信号を用いて表示する表示部とを有し、前記Ｎ個の画像のうちｎ（ｎは１以上Ｎ以下の整数）番目に入力される画像の階調レベル値は、連続するＮ段階の階調レベルのｎ番目の階調レベル値である。

本発明にかかる画像表示システムは、前記画像表示装置と、前記表示部に表示された画像の輝度を測定するセンサと、前記センサにより測定された輝度が増減を繰り返すか否かを判定する判定部とを有する。

また、本発明にかかる検査方法では、階調レベル値が異なるＮ個（Ｎは２以上の整数）の画像の画像信号を順次、受信し、前記画像信号に含まれる階調レベル値を所定の変換規則に従って変換し、前記変換が行なわれた画像信号を用いて表示し、前記Ｎ個の画像のうちｎ（ｎは１以上Ｎ以下の整数）番目に入力される画像の階調レベル値は、連続するＮ段階の階調レベルのｎ番目の階調レベル値である。

本発明によれば、信号伝送経路における入出力特性の非線形性の有無について容易に確認することができる画像表示装置、画像表示システム、及び検査方法を提供することができる。

実施の形態１にかかる画像表示システムの構成の一例を示すブロック図である。 ２５６種類の部分画像から構成されるパターン画像における各部分画像の階調レベル値と配置の一例を示す模式図である。 図２に示した部分画像の配置により構成されるパターン画像を示す模式図である。 検査用の変換規則の一例を示す表である。 信号伝送経路に非線形性が存在しない場合において、図２で示されるパターン画像に対し、図４に示した変換規則を適用したときの変換結果を示す模式図である。 図５に示した部分画像の配置により構成されるパターン画像を示す模式図である。 信号伝送経路における非線形性により階調レベル値の変化が発生する場合において、図２で示されるパターン画像に対し、図４に示した変換規則を適用したときの変換結果を示す模式図である。 図７に示した部分画像の配置により構成されるパターン画像を示す模式図である。 ２５６種類の部分画像から構成されるパターン画像における各部分画像の階調レベル値と配置の他の一例を示す模式図である。 信号伝送経路に非線形性が存在しない場合において、図９で示されるパターン画像に対し、図４に示した変換規則を適用したときの変換結果を示す模式図である。 図１０に示した部分画像の配置により構成されるパターン画像を示す模式図である。 信号伝送経路における非線形性により階調レベル値の変化が発生する場合において、図９で示されるパターン画像に対し、図４に示した変換規則を適用したときの変換結果を示す模式図である。 図１２に示した部分画像の配置により構成されるパターン画像を示す模式図である。 ２５６種類の部分画像から構成されるパターン画像における各部分画像の階調レベル値と配置のさらなる他の一例を示す模式図である。 信号伝送経路に非線形性が存在しない場合において、図１４で示されるパターン画像に対し、図４に示した変換規則を適用したときの変換結果を示す模式図である。 図１５に示した部分画像の配置により構成されるパターン画像を示す模式図である。 信号伝送経路における非線形性により階調レベル値の変化が発生する場合において、図１４で示されるパターン画像に対し、図４に示した変換規則を適用したときの変換結果を示す模式図である。 図１７に示した部分画像の配置により構成されるパターン画像を示す模式図である。 変換部の変換により階調レベル値が所定値に設定される部分画像群の領域と元の階調レベル値の部分画像群の領域の２つの領域により形成される幾何学的な模様を示す模式図である。 変換部の変換により階調レベル値が所定値に設定される部分画像群の領域と元の階調レベル値の部分画像群の領域の２つの領域により形成される幾何学的な模様を示す模式図である。 変換部の変換により階調レベル値が所定値に設定される部分画像群の領域と元の階調レベル値の部分画像群の領域の２つの領域により形成される幾何学的な模様を示す模式図である。 変換部の変換により階調レベル値が所定値に設定される部分画像群の領域と元の階調レベル値の部分画像群の領域の２つの領域により形成される幾何学的な模様を示す模式図である。 変換部の変換により階調レベル値が所定値に設定される部分画像群の領域と元の階調レベル値の部分画像群の領域の２つの領域により形成される幾何学的な模様を示す模式図である。 階調レベル値を、所定のレベル値だけずらす変換規則の一例を示す表である。 信号伝送経路に非線形性が存在しない場合において、図２で示されるパターン画像に対し、図２４に示した変換規則を適用したときの変換結果を示す模式図である。 図２５に示した部分画像の配置により構成されるパターン画像を示す模式図である。 所定の閾値未満の変換対象の階調レベル値を、所定の第１の階調レベル値に一律に変換し、この閾値以上の変換対象の階調レベル値を、所定の第２の階調レベル値に一律に変換する変換規則の一例を示す表である。 信号伝送経路に非線形性が存在しない場合において、図２で示されるパターン画像に対し、図２７に示した変換規則を適用したときの変換結果を示す模式図である。 図２８に示した部分画像の配置により構成されるパターン画像を示す模式図である。 実施の形態２にかかる変換規則の一例を示す表である。 信号伝送経路に非線形性が存在しない場合において、図２で示されるパターン画像に対し、図３０に示した変換規則を適用したときのパターン画像を示す模式図である。 階調レベル値を、所定のレベル値だけずらす変換規則の一例を示す表である。 信号伝送経路に非線形性が存在しない場合において、図２で示されるパターン画像に対し、図３２に示した変換規則を適用したときのパターン画像を示す模式図である。 図３３に示した部分画像の配置により構成されるパターン画像を示す模式図である。 実施の形態３にかかる画像表示システムの構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態３にかかる画像表示システムの動作の一例を示すフローチャートである。

実施の形態について説明する前に、まず、発明者により検討された事項について説明する。

パーソナルコンピュータなどの画像信号出力装置から出力された画像信号を画像表示装置に表示する場合、画像信号は、例えば様々な要素を介して、画像表示装置の表示部に入力される。それら要素は、例えば、画像信号出力装置のビデオカードのドライバ、ビデオカードの出力回路、画像信号出力装置と画像表示装置とをつなぐビデオケーブル、画像表示装置のレシーバ回路、画像表示装置のルックアップテーブル（以下、ＬＵＴ（Lookup table）と称す）などである。すなわち、画像表示装置の表示部に入力される画像信号には、これらの要素による処理が施されている。画像の階調レベルを適切に表示部で表示するためには、これらの要素による階調処理における入出力特性が線形性を有していることが求められる。すなわち、いずれかの要素による階調処理において、非線形性が存在する場合、画像の階調レベルを適切に表示部で表示することができない。

しかし、表示部での表示において、非線形性に起因して本来表示すべき階調レベル値とずれた階調の画像が表示されても、そのずれ量はわずかであるため、表示を目視しただけでそのような事象の発生を人が認識することは一般には困難である。このことについて、具体例を挙げて説明する。ここで、ＬＵＴの入出力特性は線形性を有するものとする。このとき、階調レベル値が５０の画像信号に対し、例えば、ＬＵＴ以外の要素によって、階調特性を非線形にする何らかの処理が行われている場合は、表示部には、例えば４９又は５１といった階調レベル値に変化した画像信号が入力されることになる。しかし、このような変化を、表示画像を目視しただけで識別することは困難である。

階調レベルの入出力特性に非線形性を与える要因となるのは、ビデオカードなどの汎用デジタル信号伝送機器製品である場合が多い。当該製品を製造するメーカーが、当該製品について検査することにより、当該製品の非線形特性を把握し、当該製品の仕様としてそれを明示している場合、当該製品を利用する他のメーカー及びエンドユーザは、容易に非線形性の存在を把握できる。しかしながら、そのような明示が行なわれることは少ない。そのため、当該製品を利用する他のメーカー又はエンドユーザなどが、非線形性の有無を自ら確認する必要がある。そして、非線形性を発見した場合、当該製品を製造するメーカーに、製品の修正などの改善依頼を出す必要に迫られることがある。
しかし、上述の通り、非線形性の有無を視覚的に判定することは難しく、信号伝送経路における入出力特性の線形性が保障されていることを検出するには、各々の要素の特性を個別に検査するしか方法がなかった。このため、画像信号の信号伝送経路上の非線形性の有無を容易に検出する技術の実現が望まれている。
そこで、以下では、信号伝送経路における入出力特性の非線形性の有無について容易に確認することができる技術について具体的に説明する。

＜実施の形態１＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、実施の形態１にかかる画像表示システム１０の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、画像表示システム１０は、画像信号出力装置１００と、画像表示装置２００とを有する。画像信号出力装置１００と、画像表示装置２００とは、通信可能に有線又は無線により接続されている。

画像信号出力装置１００は、画像表示装置２００に画像信号を出力する端末装置である。例えば、画像信号出力装置１００は、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、又はスマートフォンなどであるが、これらに限られない。

画像表示装置２００は、画像信号出力装置１００が出力した画像信号に対応する画像を表示部２０３で表示する装置である。表示部２０３は、例えば、液晶モニターや有機ＥＬ（Electro-Luminescence）モニターなどのディスプレイであるが、プロジェクターであってもよい。画像表示装置２００は、画像を表示することができれば、任意の構成が可能である。例えば、画像表示装置２００は、ヘッドマウントディスプレイ又はヘッドアップディスプレイとして構成されていてもよい。

画像信号出力装置１００は、非検査用信号生成部１０１と、検査用信号生成部１０２と、画像信号出力部１０３と、変換規則設定部１０４とを有する。

非検査用信号生成部１０１は、非検査時に画像表示装置２００に表示するための画像、すなわち画像表示システム１０における通常の運用時に画像表示装置２００に表示するための画像の画像信号を生成する。この画像は、例えば、画像表示システム１０が医療用のシステムとして利用される場合、患者の患部などを写した医療画像であるが、これに限られない。

非検査用信号生成部１０１は、例えば、画像表示ソフトなどのソフトウェアである。この場合、画像信号出力装置１００が備えるプロセッサが、メモリ等に格納された、１以上の命令を含むプログラムを実行することにより、非検査用信号生成部１０１は実現される。

検査用信号生成部１０２は、検査時に画像表示装置２００に表示するための画像の画像信号を生成する。すなわち、検査用信号生成部１０２は、信号伝送経路における入出力特性の非線形性の有無について検査するための画像の画像信号を生成する。
本実施の形態では、検査用信号生成部１０２は、階調レベル値が異なるＮ個（Ｎは２以上の整数）の部分画像が規則的に配置された画像であるパターン画像の画像信号を生成する。ここで、Ｎ個の部分画像のうちｎ（ｎは１以上Ｎ以下の整数）番目の部分画像の階調レベルは、連続するＮ段階の階調レベルのｎ番目の階調レベルである。

連続するＮ段階の階調レベルは、例えば、画像表示装置２００において表示可能な階調レベル値の下限から上限の範囲の一連の階調レベルである。例えば、下限が０であり、上限が２５５である場合、パターン画像は、２５６種類の部分画像が規則的に配置されたパターン画像である。なお、以下の説明では、一例として、パターン画像は、０から２５５までの階調レベル値の２５６種類の部分画像を含むものとするが、パターン画像に含まれる部分画像の階調レベル値の範囲は、画像表示装置２００において表示可能な階調レベル値の下限から上限の範囲に一致していなくてもよい。すなわち、例えば、パターン画像に含まれる部分画像の階調レベル値の範囲は、画像表示装置２００において表示可能な階調レベル値の範囲に包含される所定の範囲（例えば、０から１９２まで、又は、６４から２２４までなど）であってもよい。また、階調レベル値の下限値は、０でなくてもよいし、上限値も、２５５でなくてもよい。

検査時に画像表示装置２００に表示するための画像の階調レベル値の下限を下限検査階調レベル値と称し、上限を上限検査階調レベル値と称すこととする。パターン画像は、下限検査階調レベル値の部分画像から、上限検査階調レベル値の部分画像までのＮ個の部分画像を含む。

図２は、２５６種類の部分画像から構成されるパターン画像における各部分画像の階調レベル値と配置の一例を示す模式図である。図２に示した例では、下限検査階調レベル値の部分画像から上限検査階調レベル値の部分画像までが階調レベルの順に、次のような規則で配置されている。すなわち、図２に示した例では、水平方向に一端（具体的には、左端）から他端（具体的には、右端）に向けて所定の個数ずつ（具体的には、１６部分画像ずつ）部分画像を配置することが垂直方向に繰り返されている。なお、実施の形態では、正方形のパターン画像を例に説明するが、パターン画像は他の形状であってもよい。

図３は、図２に示した部分画像の配置により構成されるパターン画像を示す模式図である。図３に示した例では、階調レベル値が０である部分画像、すなわち黒で表される部分画像から、階調レベル値が２５５である部分画像、すなわち白で表される部分画像までのＮ種類の部分画像によって、グラデーション画像が構成されている。
なお、後述するとおり、パターン画像は、階調レベル値が異なるＮ個の部分画像が規則的に配置された画像であればよく、具体的な画像の構成は図２及び図３に示された構成に限られない。

検査用信号生成部１０２は、例えば、ソフトウェアにより実現される。この場合、画像信号出力装置１００が備えるプロセッサが、メモリ等に格納された、１以上の命令を含むプログラムを実行することにより、検査用信号生成部１０２は実現される。
なお、検査用信号生成部１０２は、任意の処理により、上述した画像信号を生成すればよい。例えば、検査用信号生成部１０２は、所定のフォーマットで圧縮された予め生成されたパターン画像のファイルをデコードして画像信号を出力してもよいし、パターン画像を生成する所定のアルゴリズムに従って各画素の画素値を演算することにより画像信号を生成してもよい。また、検査用信号生成部１０２は、予め印刷されたパターン画像をカメラにより撮影した画像を解析することにより、当該パターン画像に相当する画像信号を生成してもよい。

画像信号出力部１０３は、非検査用信号生成部１０１により生成された画像信号及び検査用信号生成部１０２により生成された画像信号を、画像表示装置２００に出力する出力回路である。

変換規則設定部１０４は、階調レベル値の変換規則を変換部２０２に設定する。変換規則設定部１０４は、画像表示システム１０における通常の運用時には、所定のガンマ補正を行なうための変換規則を変換部２０２に設定する。これに対し、信号伝送経路における入出力特性の非線形性の有無について検査する際には、変換規則設定部１０４は、検査用の変換規則を変換部２０２に設定する。検査用の変換規則の詳細については、後述する。

変換規則設定部１０４は、例えば、ソフトウェアにより実現される。この場合、画像信号出力装置１００が備えるプロセッサが、メモリ等に格納された、１以上の命令を含むプログラムを実行することにより、変換規則設定部１０４は実現される。なお、変換規則設定部１０４は、他の構成により実現されてもよい。例えば、予め生成され、メモリに記憶された変換規則の設定値、すなわち変換部２０２における入力値毎の出力値の設定値を出力する回路であってもよいし、変換規則の設定値を生成するよう設計された論理回路、すなわち、デジタル信号生成器であってもよい。なお、図１に示した例では、変換規則設定部１０４は、画像信号出力装置１００に設けられているが、画像表示装置２００に設けられていてもよい。このことは、後述する他の実施の形態においても同様である。

なお、図１では、非検査用信号生成部１０１と、検査用信号生成部１０２とを分けて示しているが、画像信号出力装置１００は、これら二つの機能を有する一つの構成要素を備えていてもよい。
非検査用信号生成部１０１により生成された画像信号と、検査用信号生成部１０２により生成された画像信号は、共通の信号伝送経路を通って、画像表示装置２００の変換部２０２に入力される。この信号伝送経路は、画像信号出力装置１００の画像信号出力部１０３、及び画像表示装置２００の画像信号受信部２０１の他に、例えば、画像信号出力装置１００のビデオカード（不図示）、画像信号出力装置１００と画像表示装置２００とをつなぐビデオケーブル（不図示）などが含まれる。なお、信号伝送経路上には、これらに限らず、画像信号に対し所定の処理を行なう任意の要素が含まれてもよい。

画像表示装置２００は、画像信号受信部２０１と、変換部２０２と、表示部２０３とを有する。
画像信号受信部２０１は、画像信号出力装置１００から出力された画像信号を受信する受信回路である。画像信号受信部２０１が受信した画像信号は、変換部２０２に入力される。なお、画像信号受信部２０１が受信した画像信号は、所定の信号処理を経て、変換部２０２に入力されてもよい。すなわち、画像信号受信部２０１から変換部２０２までの信号伝送経路上に図示しない他の要素が存在してもよい。
表示部２０３は、変換部２０２による変換が行なわれた画像信号を用いて表示する。

変換部２０２は、画像信号受信部２０１が受信した画像信号に含まれる階調レベル値を、所定の変換規則に従って変換する。特に、信号伝送経路における入出力特性の非線形性の有無についての検査時には、変換部２０２は、検査用の変換規則に従って変換を行なう。

本実施の形態では、検査時、変換部２０２は、画像信号受信部２０１が受信した画像信号に含まれる階調レベル値のうち、一部の階調レベル値について変換を行なう。すなわち、変換部２０２は、パターン画像に含まれる様々な階調レベル値の部分画像の一部を対象として、階調レベル値の変換を行なう。具体的には、変換部２０２は、所定の等差数列の項に該当する階調レベル値を、検査用の変換規則に従って変換する。例えば、所定の等差数列が偶数を表す等差数列である場合、当該所定の等差数列の項に該当する階調レベル値とは、偶数の階調レベル値である。また、例えば、所定の等差数列が奇数を表す等差数列である場合、当該所定の等差数列の項に該当する階調レベル値とは、奇数の階調レベル値である。なお、所定の等差数列は、他の等差数列であってもよい。

変換部２０２は、例えば、メモリを用いて実装されるＬＵＴである。この場合、変換部２０２は、入力された階調レベル値に相当するアドレスに予め保持されている変換後の階調レベル値を出力する。このように、変換部２０２は、例えば、テーブル型の信号演算器により実現されるが、他の構成により実現されてもよい。例えば、変換規則に従った値の変換処理を行なうよう設計された論理回路、すなわち、デジタル信号変換器であってもよい。変換部２０２は、例えば、このようにハードウェア回路により実現されるが、ソフトウェアにより実現されてもよい。すなわち、画像信号出力装置１００が備えるプロセッサが、メモリ等に格納された、１以上の命令を含むプログラムを実行することにより、変換部２０２が実現されてもよい。

図４は、検査用の変換規則の一例を示す表である。図４に示した例にかかる変換規則は、偶数の階調レベル値を０に変更するという変換規則である。したがって、この場合、変換部２０２は、変換部２０２に入力される階調レベル値が偶数である場合、０を出力し、変換部２０２に入力される階調レベル値が奇数である場合、入力された階調レベル値を出力する。これにより、パターン画像に含まれる部分画像のうち、変換部２０２に入力される時点で偶数の階調レベル値を有している部分画像は、階調レベル値が０の部分画像に変換されることとなる。

図５は、信号伝送経路に非線形性が存在しない場合において、図２で示されるパターン画像に対し、図４に示した変換規則を適用したときの変換結果を示す模式図である。また、図６は、図５に示した部分画像の配置により構成されるパターン画像を示す模式図である。信号伝送経路に非線形性が存在しない場合、図６に示されるように、垂直方向に並んだ階調レベル値が０の部分画像群と、垂直方向に並んだ元の階調レベル値の部分画像群とにより、完全な縞模様が形成される。

ここで、変換部２０２までの信号伝送経路において階調レベルの入出力特性の線形性が確保できてない場合、検査用信号生成部１０２が生成した時点と比較して、パターン画像の階調レベル値に変化が生じる。例えば、ビデオカードの設定でブライトネス又はコントラストがデフォルトから変更されている場合などには、ソフトウェア（検査用信号生成部１０２）にて階調レベル値が５０の部分画像を描画しても、ビデオカードのドライバなどによって出力が変更されるため、４９又は５１などといった他の階調レベル値の部分画像に変換されてしまう。

図７は、信号伝送経路における非線形性により階調レベル値の変化が発生する場合において、図２で示されるパターン画像に対し、図４に示した変換規則を適用したときの変換結果を示す模式図である。また、図８は、図７に示した部分画像の配置により構成されるパターン画像を示す模式図である。図７に示した例では、信号伝送経路における非線形性により、次のような階調レベル値の変化が発生している。すなわち、元の階調レベル値が２１以上９２以下の範囲において、階調レベル値が１だけ増加するずれが生じ、元の階調レベル値が９３以上１６４以下の範囲において、階調レベル値が２だけ増加するずれが生じ、元の階調レベル値が１６５以上２３６以下の範囲において、階調レベル値が３だけ増加するずれが生じ、元の階調レベル値が２３７以上の範囲において、階調レベル値が４だけ増加するずれが生じている。図７に示されるように、信号伝送経路が非線形性を含む場合、変換部２０２の変換により階調レベル値が０に設定される部分画像の画像平面上の位置が不規則となる。

この結果、図８に示されるような不規則な模様が形成される。すなわち、信号伝送経路における非線形性により階調レベル値の変化が発生した場合、図６で示した模様が崩れることとなる。階調レベル値のわずかな変化が、模様の変化として表されるため、視覚的な認知が容易である。すなわち、検査担当者は、図６で示した模様が表示部２０３で表示されるか、図６で示した模様ではない模様が表示部２０３で表示されるかを確認するだけで、信号伝送経路における非線形性の有無を容易に判定することができる。

以上、画像表示システム１０について具体的に説明したが、上述した具体的な説明は一例に過ぎない。例えば、上述の通り、パターン画像は、階調レベル値が異なるＮ個の部分画像が規則的に配置された画像であればよい。このため、パターン画像における各階調レベル値の配置は、図２及び図３に示された例に限られない。図２及び図３に示した例では、左端から右端に向けて所定の個数ずつ階調レベル値の順に部分画像が配置されたが、右端から左端に向けて所定の個数ずつ階調レベル値の順に部分画像が配置されてもよい。

また、例えば、下限検査階調レベル値の部分画像から上限検査階調レベル値の部分画像までが階調レベルの順に、図９に示すような規則で配置されてもよい。すなわち、図９に示した例では、垂直方向に一端（具体的には、上端）から他端（具体的には、下端）に向けて所定の個数ずつ（具体的には、１６部分画像ずつ）部分画像を配置することが垂直方向に繰り返されている。なお、図９に示した例では、上端から下端に向けて部分画像が配置されているが、下端から上端に向けて部分画像を配置してもよい。

図１０は、信号伝送経路に非線形性が存在しない場合において、図９で示されるパターン画像に対し、図４に示した変換規則を適用したときの変換結果を示す模式図である。また、図１１は、図１０に示した部分画像の配置により構成されるパターン画像を示す模式図である。信号伝送経路に非線形性が存在しない場合、図１１に示されるように、水平方向に並んだ階調レベル値が０の部分画像群と、水平方向に並んだ元の階調レベル値の部分画像群とにより、完全な縞模様が形成される。

図１２は、信号伝送経路における非線形性により階調レベル値の変化が発生する場合において、図９で示されるパターン画像に対し、図４に示した変換規則を適用したときの変換結果を示す模式図である。さらに、図１３は、図１２に示した部分画像の配置により構成されるパターン画像を示す模式図である。なお図１２及び図１３に示した例では、信号伝送経路における非線形性により、図７に示した例と同様の階調レベル値の変化が発生している。

図１３に示されるように、信号伝送経路が非線形性を含む場合、変換部２０２の変換により階調レベル値が０に設定される部分画像の画像平面上の位置が不規則となる。この結果、図１１で示した模様が崩れ、図１３に示されるような不規則な模様が形成される。

また、例えば、下限検査階調レベル値の部分画像から上限検査階調レベル値の部分画像までが階調レベルの順に、図１４に示すような規則で配置されてもよい。すなわち、図１４に示した例では、水平方向の交互の向きに部分画像を配置することが垂直方向に繰り返されている。なお、図１４の例では、階調レベル値が０の部分画像が左上端に配置され、階調レベル値の順に各部分画像が配置されているが、他のいずれかの四隅に階調レベル値が０の部分画像が配置され、階調レベル値の順に各部分画像が配置されてもよい。また、垂直方向の交互の向きに部分画像を配置することが水平方向に繰り返されてもよい。

図１５は、信号伝送経路に非線形性が存在しない場合において、図１４で示されるパターン画像に対し、図４に示した変換規則を適用したときの変換結果を示す模式図である。また、図１６は、図１５に示した部分画像の配置により構成されるパターン画像を示す模式図である。信号伝送経路に非線形性が存在しない場合、図１６に示されるように、階調レベル値が０の部分画像群と、元の階調レベル値の部分画像群とにより、完全な市松模様が形成される。このように、部分画像を連続して並べる方向（例えば、水平方向）において配置される部分画像の個数が偶数である場合には、上述した方法により、市松模様を形成することができる。なお、部分画像を連続して並べる方向において配置される部分画像の個数が奇数である場合には、水平方向に一端から他端に向けて奇数個ずつ部分画像を配置することを垂直方向に繰り返すことにより、市松模様を形成することができる。

図１７は、信号伝送経路における非線形性により階調レベル値の変化が発生する場合において、図１４で示されるパターン画像に対し、図４に示した変換規則を適用したときの変換結果を示す模式図である。さらに、図１８は、図１７に示した部分画像の配置により構成されるパターン画像を示す模式図である。なお、図１７及び図１８に示した例では、信号伝送経路における非線形性により、図７に示した例と同様の階調レベル値の変化が発生している。

図１８に示されるように、信号伝送経路が非線形性を含む場合、変換部２０２の変換により階調レベル値が０に設定される部分画像の画像平面上の位置が不規則となる。この結果、図１６で示した模様が崩れ、図１８に示されるような不規則な模様が形成される。

以上の説明では、規則的な模様の例として、縞模様と市松模様を挙げたが、規則的な模様はこれらに限られない。例えば、図１９から図２３に示すように、変換部２０２の変換により階調レベル値が所定値に設定される部分画像群の領域と元の階調レベル値の部分画像群の領域の２つの領域により形成される幾何学的な模様でもよい。なお、図１９から図２３において、ハッチングされている領域が、階調レベル値が０に設定される部分画像群の領域であり、ハッチングされていない領域が、元の階調レベル値の部分画像群の領域である。信号伝送経路が線形である場合に変換部２０２により階調レベル値が０に設定されることとなる部分画像群をハッチングされている領域に配置し、それ以外の部分画像群をハッチングされていない領域に配置したパターン画像を用いればこれらの模様が得られる。

また、変換規則についても、信号伝送経路に非線形性が存在しない場合において、パターン画像に対し、所定の模様（例えば幾何学的な模様）を付与する変換規則であればよく、上述の具体例に限定されない。
例えば、上述の具体例では、偶数の階調レベル値を０に変更するという変換規則であったが、変更対象の階調レベル値は、偶数の階調レベル値ではなく奇数の階調レベル値であってもよい。また、変更により設定される階調レベル値は、連続するＮ段階の階調レベルの最小値でなくてもよい。変更により設定される階調レベル値は、連続するＮ段階の階調レベルの最大値（具体的には、例えば２５５）でもよいし、最小値から最大値の間の任意の所定値でもよい。

このように、変換規則は、例えば、変換対象の階調レベル値を、所定の階調レベル値に一律に変換する規則である。ただし、変換規則は、変換対象の階調レベル値を、所定の階調レベル値に一律に変換する規則に限られない。

例えば、変換規則は、入力された階調レベル値を、所定のレベル値だけずらす変換を行なう規則であってもよい。すなわち、変換規則は、入力された階調レベル値に所定のレベル値を加算又は減算する変換を行なう規則であってもよい。なお、変換後の階調レベル値が、画像表示装置２００において表示可能な階調レベル値の範囲を逸脱することがないよう、演算結果はラップアラウンドする。

図２４は、階調レベル値を、所定のレベル値だけずらす変換規則の一例を示す表である。図２４に示した例にかかる変換規則は、偶数の階調レベル値に１２８を加算するよう変更するという変換規則である。ただし、加算後の値が２５５を上回る場合には、加算結果から２５６を減算する。すなわち、ラップアラウンド演算が行なわれる。この場合、変換部２０２は、変換部２０２に入力される階調レベル値が偶数である場合、入力値に１２８を加算するとともにラップアラウンド演算を行うことにより得られる階調レベル値を出力し、変換部２０２に入力される階調レベル値が奇数である場合、入力された階調レベル値を出力する。

図２５は、信号伝送経路に非線形性が存在しない場合において、図２で示されるパターン画像に対し、図２４に示した変換規則を適用したときの変換結果を示す模式図である。また、図２６は、図２５に示した部分画像の配置により構成されるパターン画像を示す模式図である。信号伝送経路に非線形性が存在しない場合、図２６に示されるような幾何学的な模様が形成される。このような例においても、検査担当者は、図２６で示した模様が表示部２０３で表示されるか、図２６で示した模様ではない模様が表示部２０３で表示されるかを確認するだけで、信号伝送経路における非線形性の有無を容易に判定することができる。

なお、図２４に示した例では、偶数の階調レベル値に所定値を加算する変換規則を示したが、偶数の階調レベル値に所定値を減算する変換規則が用いられてもよい。また、奇数の階調レベル値に所定値を加算する変換規則、又は、奇数の階調レベル値に所定値を減算する変換規則が用いられてもよい。さらに、偶数及び奇数以外の他の所定の等差数列の項に該当する階調レベル値に対し、所定値を加算又は減算する変換規則が用いられてもよい。

また、図２７に示されるような変換規則が用いられてもよい。図２７に示される変換規則は、所定の閾値未満の変換対象の階調レベル値を、所定の第１の階調レベル値に一律に変換し、この閾値以上の変換対象の階調レベル値を、所定の第２の階調レベル値に一律に変換する規則である。具体的には、図２７に示される変換規則において、変換対象の階調レベル値は、偶数の階調レベル値であり、所定の閾値は１２８であり、所定の第１の階調レベル値は２５５であり、所定の第２の階調レベル値は０である。なお、これらは、一例であり、変換対象の階調レベル値は、奇数など、所定の等差数列の項に該当する階調レベル値でもよい。また、閾値、第１の階調レベル値、及び第２の階調レベル値についても、他の値を採用することができる。

図２８は、信号伝送経路に非線形性が存在しない場合において、図２で示されるパターン画像に対し、図２７に示した変換規則を適用したときの変換結果を示す模式図である。また、図２９は、図２８に示した部分画像の配置により構成されるパターン画像を示す模式図である。信号伝送経路に非線形性が存在しない場合、図２９に示されるような幾何学的な模様が形成される。このような例においても、検査担当者は、図２９で示した模様が表示部２０３で表示されるか、図２９で示した模様ではない模様が表示部２０３で表示されるかを確認するだけで、信号伝送経路における非線形性の有無を容易に判定することができる。

＜実施の形態２＞
実施の形態１では、検査時、変換部２０２は、画像信号受信部２０１が受信した画像信号に含まれる階調レベル値のうち、一部の階調レベル値について変換を行なった。これに対し、本実施の形態では、変換部２０２は、画像信号受信部２０１が受信した画像信号に含まれる全ての階調レベル値を変換する。

具体的には、本実施の形態にかかる変換部２０２は、変換対象の階調レベル値が、Ｍ種類の異なる等差数列のうちのいずれの等差数列の項に該当するかに応じて選択される変換規則に従って変換する。ここで、Ｍ種類の異なる等差数列は、いずれも公差がＭの等差数列である。すなわち、下限検査階調レベル値から上限検査階調レベル値までの各階調レベル値は、Ｍ種類の等差数列のいずれかの項に該当する。なお、Ｍは２以上の所定の整数である。変換部２０２は、変換対象の階調レベル値がいずれの等差数列の項に該当するかに応じて、Ｍ種類の異なる所定の変換規則のうちいずれかの変換規則を用いて変換を行なう。すなわち、選択される変換規則の候補は、Ｍ種類の異なる所定の変換規則である。

以下、理解を容易にするために、Ｍの値を２とする。すなわち、変換部２０２は、変換対象の階調レベル値が、２種類の異なる等差数列のうちのいずれの等差数列の項に該当するかに応じて２種類の変換規則のいずれかを使って変換を行なう。これらの等差数列は、いずれも公差が２の等差数列である。すなわち、２種類の異なる等差数列は、偶数を表す等差数列と奇数を表す等差数列である。

図３０は、実施の形態２にかかる変換規則の一例を示す表である。図３０に示した表は、第１の変換規則と第２の変換規則の２種類の変換規則を含んでいる。
具体的には、第１の変換規則は、変換対象の階調レベル値、すなわち変換部２０２に入力される階調レベル値が偶数である場合に適用される変換規則である。この変換規則は、階調レベル値を０に変更するという変換規則である。換言すると、第１の変換規則は、偶数を表す等差数列に対応して選択される変換規則であり、変換対象の階調レベル値を、所定の第１の階調レベル値に一律に変換する規則である。
第２の変換規則は、変換対象の階調レベル値、すなわち変換部２０２に入力される階調レベル値が奇数である場合に適用される変換規則である。この変換規則は、階調レベル値を２５５に変更するという変換規則である。換言すると、第２の変換規則は、奇数を表す等差数列に対応して選択される変換規則であり、変換対象の階調レベル値を、所定の第２の階調レベル値に一律に変換する規則である。
なお、第１の階調レベル値及び第２の階調レベル値の一方は、例えば、連続するＮ段階の階調レベルの最小値であり、他方は、連続するＮ段階の階調レベルの最大値である。
このように、図３０に示した例では、変換部２０２は、偶数の階調レベル値を０に変更するという変換規則と、奇数の階調レベル値を２５５に変更するという変換規則を用いることにより、画像信号受信部２０１が受信した画像信号に含まれる全ての階調レベル値を変換する。

図３１は、信号伝送経路に非線形性が存在しない場合において、図２で示されるパターン画像に対し、図３０に示した変換規則を適用したときのパターン画像を示す模式図である。信号伝送経路に非線形性が存在しない場合、図３１に示されるように、垂直方向に並んだ階調レベル値が０の部分画像群と、垂直方向に並んだ階調レベル値が２５５の部分画像群とにより、完全な縞模様が形成される。

本実施の形態でも、実施の形態１と同様、信号伝送経路における非線形性により階調レベル値の変化が発生した場合、図３１で示した模様が崩れることとなる。このように、階調レベル値のわずかな変化が、模様の変化として表されるため、視覚的な認知が容易である。すなわち、検査担当者は、図３１で示した模様が表示部２０３で表示されるか、図３１で示した模様ではない模様が表示部２０３で表示されるかを確認するだけで、信号伝送経路における非線形性の有無を容易に判定することができる。

本実施の形態においても、パターン画像は、階調レベル値が異なるＮ個の部分画像が規則的に配置された画像であればよい。このため、パターン画像における各階調レベル値の配置は、実施の形態１と同様に、様々なバリエーションが可能である。

また、本実施の形態においても、変換規則は、信号伝送経路に非線形性が存在しない場合において、パターン画像に対し、所定の模様（例えば幾何学的な模様）を付与する変換規則であればよく、上述の具体例に限定されない。例えば、第１の変換規則が、偶数の階調レベル値を２５５に変更するという変換規則であり、第２の変換規則が、奇数の階調レベル値を０に変更するという変換規則であってもよい。また、変更により設定される階調レベル値は、連続するＮ段階の階調レベルの最小値及び最大値でなくてもよい。すなわち、変更により設定される階調レベル値は、最小値から最大値の間の任意の所定値でもよい。このように、各変換規則は、例えば、変換対象の階調レベル値を所定の階調レベル値に一律に変換する規則である。換言すると、変換部２０２は、全ての階調レベル値を、Ｍ種類のいずれかの階調レベル値に変換する。ただし、変換規則は、そのような変換規則に限られない。

例えば、本実施の形態においても、変換規則は、入力された階調レベル値を、所定のレベル値だけずらす変換を行なう規則であってもよい。すなわち、変換規則は、入力された階調レベル値に所定のレベル値を加算又は減算する変換を行なう規則であってもよい。

図３２は、階調レベル値を、所定のレベル値だけずらす変換規則の一例を示す表である。図３２に示した例にかかる変換規則は、偶数の階調レベル値に−６４を加算し、奇数の階調レベル値に６４を加算するよう変更するという変換規則である。ただし、加算後の値が０を下回る場合は加算結果に２５６を加算し、加算号の値が２５５を上回る場合には、加算結果から２５６を減算する。すなわち、ラップアラウンド演算が行なわれる。
この場合、変換部２０２は、変換部２０２に入力される階調レベル値が偶数である場合、入力値に−６４を加算するとともにラップアラウンド演算を行うことにより得られる階調レベル値を出力する。そして、変換部２０２は、変換部２０２に入力される階調レベル値が奇数である場合、入力値に６４を加算するとともにラップアラウンド演算を行うことにより得られる階調レベル値を出力する。なお、図３２に示した例では、偶数の階調レベル値に加算する値の絶対値と奇数の階調レベル値に加算する値の絶対値とが同じであるが、これらは異なっていてもよい。

図３３は、信号伝送経路に非線形性が存在しない場合において、図２で示されるパターン画像に対し、図３２に示した変換規則を適用したときのパターン画像を示す模式図である。また、図３４は、図３３に示した部分画像の配置により構成されるパターン画像を示す模式図である。信号伝送経路に非線形性が存在しない場合、図３４に示されるような幾何学的な模様が形成される。このような例においても、検査担当者は、図３４で示した模様が表示部２０３で表示されるか、図３４で示した模様ではない模様が表示部２０３で表示されるかを確認するだけで、信号伝送経路における非線形性の有無を容易に判定することができる。

＜実施の形態３＞
次に、実施の形態３について説明する。上述した実施の形態では、階調レベル値が連続的に異なる複数の部分画像が画像平面上に配置された１つのパターン画像が用いられた。これに対し、本実施の形態では、階調レベル値が連続的に異なる複数の画像が用いられる。すなわち、上述の実施の形態では、表示部２０３に１つのパターン画像を表示することにより、非線形性の有無の判定が行なわれたが、本実施の形態では、複数の画像を順次、表示部２０３に表示することにより判定が行なわれる。

以下、実施の形態３の詳細について説明する。ただし、上述した実施の形態と同様な構成及び処理内容については、適宜、説明を割愛する。

図３５は、実施の形態３にかかる画像表示システム３０の構成の一例を示すブロック図である。図３５に示すように、画像表示システム３０は、画像信号出力装置１５０と、画像表示装置２００と、表示輝度測定装置３００とを有する。

本実施の形態でも、画像信号出力装置１５０と、画像表示装置２００とは、通信可能に有線又は無線により接続されている。また、表示輝度測定装置３００と、画像信号出力装置１５０とは、通信可能に有線又は無線により接続されている。

画像信号出力装置１５０は、検査用信号生成部１０２が検査用信号生成部１５１に置き換わり、さらに表示輝度判定部１５２が追加されている点で、上述した実施の形態にかかる画像信号出力装置１００と異なっている。
表示輝度判定部１５２は、例えば、ソフトウェアにより実現される。この場合、画像信号出力装置１５０が備えるプロセッサが、メモリ等に格納された、１以上の命令を含むプログラムを実行することにより、表示輝度判定部１５２は実現される。なお、表示輝度判定部１５２は、画像信号出力装置１５０ではなく、画像表示装置２００又は他の装置に設けられていてもよい。

表示輝度測定装置３００は、表示部２０３に表示された画像の輝度を測定するセンサである。表示輝度測定装置３００は、表示部２０３が表示した画像の輝度を数値化して、画像信号出力装置１５０に出力する。表示輝度測定装置３００の測定結果は、画像信号出力装置１５０の表示輝度判定部１５２に入力される。表示輝度測定装置３００は、表示部２０３の画面のうち、少なくとも、検査用信号生成部１５１が生成した画像信号で表される画像が表示される領域について、輝度を測定する。表示輝度測定装置３００は、例えば、画面の端部などに固定して設置されている。ただし、表示輝度測定装置３００は必ずしも、画像表示装置２００に固定的に設置されていなくてもよい。すなわち、例えば、検査担当者が表示輝度測定装置３００を手で保持することにより、検査用信号生成部１５１が生成した画像信号で表される画像の輝度の測定が行なわれてもよい。

検査用信号生成部１５１も、検査用信号生成部１０２と同様、検査時に画像表示装置２００に表示するための画像、すなわち信号伝送経路における入出力特性の非線形性の有無について検査するための画像の画像信号を生成する。以下、検査用信号生成部１５１について、検査用信号生成部１０２と重複する説明は適宜省略する。

検査用信号生成部１５１は、階調レベル値が異なるＮ個（Ｎは２以上の整数）の画像の画像信号を順次生成する。ここで、Ｎ個の画像のうちｎ（ｎは１以上Ｎ以下の整数）番目に生成される画像の階調レベルは、連続するＮ段階の階調レベルのｎ番目の階調レベルである。換言すると、ｎ番目の表示のための画像の階調レベルは、連続するＮ段階の階調レベルのｎ番目の階調レベルである。連続するＮ段階の階調レベルについては、実施の形態１の説明で述べたとおりである。

例えば、検査用信号生成部１５１は、階調レベル値が昇順となるように、Ｎ個の画像の画像信号を順次生成する。具体的には、例えば、まず、検査用信号生成部１５１は、階調レベル値が０で一様な画像の画像信号を生成し、次に、階調レベル値が１で一様な画像の画像信号を生成する。検査用信号生成部１５１は、以降、同様に、画像信号を生成する。なお、検査用信号生成部１５１は、階調レベル値が降順となるように、Ｎ個の画像の画像信号を順次生成してもよい。検査時に画像信号出力装置１５０から順次出力されるＮ個の画像のうちｎ番目に出力される画像の階調レベルは、連続するＮ段階の階調レベルのｎ番目の階調レベルである。換言すると、画像表示装置２００にｎ番目に入力される画像の階調レベルは、連続するＮ段階の階調レベルのｎ番目の階調レベルである。

検査用信号生成部１５１は、生成した画像信号を画像信号出力部１０３に出力する。検査用信号生成部１５１は、所定の表示時間毎に、画像信号出力部１０３に出力する画像信号を切替えてもよいし、ユーザからの指示に基づいて、画像信号出力部１０３に出力する画像信号を切替えてもよい。すなわち、次の階調レベル値の画像の出力が、自動的に行なわれてもよいし、ユーザからの指示に基づいて行われてもよい。検査用信号生成部１５１が生成した画像信号は、画像信号出力部１０３によって画像表示装置２００に出力される。画像信号出力装置１５０から出力された画像信号は、画像表示装置２００の画像信号受信部２０１で受信され、その後、変換部２０２に入力される。

検査時、変換部２０２は、実施の形態１又は実施の形態２と同様、画像信号受信部２０１が受信した画像信号に含まれる階調レベル値を所定の変換規則に従って変換する。なお、本実施の形態において、変換部２０２は、実施の形態１のように、画像信号受信部２０１が受信した画像信号に含まれる階調レベル値のうち、一部の階調レベル値について変換してもよいし、実施の形態２のように、全ての階調レベル値について変換してもよい。また、本実施の形態において、実施の形態１及び実施の形態２の説明で述べたいずれかの変換方法が用いられてもよい。このため、例えば、変換部２０２は、所定の等差数列の項に該当する階調レベル値を、当該等差数列に関連づけられた変換規則に従って変換してもよい。そして、この所定の等差数列は複数であってもよい。すなわち、等差数列ごとに、異なる変換規則が関連付けられていてもよい。また、当該変換規則は、変換対象の階調レベル値を、所定の階調レベル値に一律に変換する規則であってもよいし、階調レベル値を、所定のレベル値だけずらす変換を行なう規則であってもよい。

実施の形態１又は実施の形態２では、信号伝送経路に非線形が存在する場合、信号伝送経路に非線形が存在しない場合に現れる規則的な二次元の模様が崩れることとなる。これに対し、本実施の形態では、信号伝送経路に非線形性が存在する場合、信号伝送経路に非線形性が存在しない場合に現れる輝度の規則的な経時的変化が崩れることとなる。すなわち、信号伝送経路における階調レベル値のわずかな変化が、輝度の規則的な経時的変化の乱れとして表されるため、視覚的な認知が容易である。なお、本実施の形態では、後述するとおり、表示輝度測定装置３００及び表示輝度判定部１５２により機器による判定処理が行なわれるが、実施の形態１又は実施の形態２と同様、検査担当者による目視による判定も可能である。その場合、表示輝度測定装置３００及び表示輝度判定部１５２は省略することができる。

本実施の形態では、具体的には、検査時に、変換部２０２は、階調レベル値が連続的に変化する数列を階調レベル値が増減を繰り返す数列へと変換する変換規則を用いる。そのような変換規則として、例えば、図４に示した変換規則を用いることができるが、当該変換規則に限らず、実施の形態１又は実施の形態２の説明で述べた他の変換規則などを用いることも可能である。

なお、例えば、奇数の階調レベル値を０に変更するという変換規則が用いられる場合、階調レベル値が０の画像と階調レベル値が１の画像が順に変換部２０２に入力されると、階調レベル値が０の画像が連続して表示されることとなる。すなわち、この変換規則は、厳密には、階調レベル値が増減を繰り返す数列へと変換する変換規則となっていない。しかしながら、本開示においては、そのように、変換後の数列の一部において階調レベル値が増減を繰り返していない数列も、階調レベル値が増減を繰り返す数列と称すこととする。また、上記の厳密性を鑑みて説明するならば、変換部２０２は、階調レベル値が連続的に変化する数列を、所定範囲の連続する項にわたって階調レベル値が増減を繰り返す数列へと変換する変換規則を用いるとも言える。

変換部２０２から出力された画像信号は、表示部２０３に表示される。そして、表示部２０３に表示されたグレースケール画像について、表示輝度測定装置３００により輝度が測定され、輝度が表示輝度判定部１５２に送信される。

表示輝度判定部１５２は、表示輝度測定装置３００により測定された輝度が増減を繰り返すか否かを判定する。すなわち、画像信号出力装置１５０から順次出力される画像信号に応じて、増減を繰り返すように輝度が変化するか否かを判定する。測定された輝度が増減を繰り返す場合、すなわち、輝度の規則的な経時的変化がある場合、順次、画像信号出力装置１５０から出力された連続画像の階調レベル値が、値の変動を伴わずにそのまま変換部２０２に入力されていることを意味する。これに対し、測定された輝度が増減を繰り返していない場合、すなわち、輝度の規則的な経時的変化に乱れが生じている場合、順次、画像信号出力装置１５０から出力された連続画像の階調レベル値が、値の変動をともなって変換部２０２に入力されていることを意味する。

表示輝度判定部１５２は、画像信号出力装置１５０から出力された下限（上限）検査階調レベル値から上限（下限）検査階調レベル値までの一連の連続する画像に対する一連の測定された輝度が増減を繰り返す場合、信号伝送経路は非線形性を有さないと判定する。
これに対し、表示輝度判定部１５２は、画像信号出力装置１５０から出力された下限（上限）検査階調レベル値から上限（下限）検査階調レベル値までの一連の連続する画像に対する一連の測定された輝度が増減を繰り返さない場合、信号伝送経路は非線形性を有すると判定する。
なお、上述の通り、厳密には、階調レベル値が連続的に変化する数列を階調レベル値が増減を繰り返す数列へと変換する変換規則とは言えない変換規則が用いられることもある。この場合、表示輝度判定部１５２は、画像信号出力装置１５０から出力された下限（上限）検査階調レベル値から上限（下限）検査階調レベル値までの一連の連続する画像のうちの所定のシリーズについて、測定された輝度が増減を繰り返しているか否かを判定すればよい。

図３６は、実施の形態３にかかる画像表示システム３０の動作の一例を示すフローチャートである。以下、図３６に沿って、検査時の画像表示システム３０の動作の流れについて説明する。

ステップＳ１００において、変換規則設定部１０４は、変換部２０２に検査用の変換規則を設定する。なお、ここで用いられる変換規則は、階調レベル値が連続的に変化する数列を階調レベル値が増減を繰り返す数列へと変換する変換規則である。

次に、ステップＳ１０１において、検査用信号生成部１５１は、変数Ｌの値を初期値にする。ここで、変数Ｌは、検査時に画像表示装置２００に表示するための画像の階調レベル値を指定する変数である。検査用信号生成部１５１は、例えば、初期値として変数Ｌに下限検査階調レベル値（例えば０）をセットする。

次に、ステップＳ１０２において、検査用信号生成部１５１は、変数Ｌで指定された階調レベル値の画像の画像信号を生成する。そして、画像信号出力部１０３は、生成された画像信号を画像表示装置２００に出力する。そして、この画像信号は、画像信号受信部２０１により受信される。

次に、ステップＳ１０３において、変換部２０２は、ステップＳ１００で設定された変換規則に従って、画像信号受信部２０１が受信した画像信号の階調レベル値の変換処理を行なう。

次に、ステップＳ１０４において、表示部２０３が、ステップＳ１０３による変換後の画像信号に基づいて、画像を表示する。

次に、ステップＳ１０５において、表示輝度測定装置３００によって、ステップＳ１０４で表示部２０３に表示された画像の輝度が測定される。そして、測定結果が、表示輝度判定部１５２に送信される。

次に、ステップＳ１０６において、表示輝度判定部１５２は、測定された一連の輝度の値が時系列的に増加と減少を交互に繰り返しているか否かを判定する。すなわち、表示輝度判定部１５２は、輝度の増加と減少が時系列的に交互に発生しているかを判定する。つまり、表示輝度判定部１５２は、測定された一連の輝度値の時系列データのパターンが、増加と減少を交互に繰り返すデータパターンに沿っているか否かを判定する。

なお、変数Ｌの値が初期値である場合、測定結果として得られている輝度のデータは１つであるため、本判定ステップにおける上述の処理は省略され、処理はステップＳ１０７へ移行する。また、変数Ｌの値が初期値でなく、かつ、測定された一連の輝度値の時系列データのパターンが、増加と減少を交互に繰り返すデータパターンに沿っていると表示輝度判定部１５２に判定されたときにも、処理はステップＳ１０７へ移行する。また、変数Ｌの値が初期値でなく、かつ、測定された一連の輝度値の時系列データのパターンが、増加と減少を交互に繰り返すデータパターンに沿っていないときには、処理はステップＳ１０９へ移行する。

ステップＳ１０７において、検査用信号生成部１５１は、変数Ｌの値が予め定められた終了条件を満たすか否かを判定する。例えば、検査用信号生成部１５１は、変数Ｌの値が上限検査階調レベル値（例えば２５５）であるか否かを判定する。変数Ｌの値が終了条件を満たさない場合、処理はステップＳ１０８へ移行する。これに対し、変数Ｌの値が終了条件を満たす場合、処理はステップＳ１１０へ移行する。

ステップＳ１０８において、検査用信号生成部１５１は、変数Ｌの現在の値を１だけ増やす。なお、図３６に示した例では、階調レベル値を昇順に設定しているが、階調レベル値を降順に設定してもよい。この場合、ステップＳ１０８において、検査用信号生成部１５１は、変数Ｌの現在の値を１だけ減らす。ステップＳ１０８の後、処理はステップＳ１０２に戻る。

ステップＳ１０９では、表示輝度判定部１５２は、信号伝送経路において非線形特性があると判定し、検査を終了する。
これに対し、ステップＳ１１０では、表示輝度判定部１５２は、信号伝送経路において非線形特性がないと判定し、検査を終了する。

以上、実施の形態３について説明した。上述した通り、本実施の形態では、階調レベル値を時系列的に連続的に変化させて出力された一連の画像が、順次、変換部２０２を介して表示部２０３に出力される。そして、信号伝送経路に非線形性が存在する場合、表示部２０３に表示される画像の輝度の規則的な経時的変化が乱れる。したがって、これを機器又は検査担当者によって検知することにより、信号伝送経路における入出力特性の非線形性の有無について容易に確認することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上述した各実施の形態において、検査時に画像表示装置２００に表示するための画像には、検査用信号生成部１０２、１５１において設定された階調レベル値を示す数値の表示が重畳されてもよい。すなわち、検査用信号生成部１０２は、パターン画像を構成する部分画像毎に、当該部分画像の階調レベル値を重畳させてもよい。また、検査用信号生成部１５１は、検査用の一連の画像のそれぞれに対し、当該画像の階調レベル値を重畳させてもよい。なお、重畳される文字の階調レベル値は、背景となる画像と所定値以上のコントラスト差のある階調レベル値である。このようにすることにより、画像信号出力装置１００において設定された階調レベル値を表示部２０３で確認することができる。このため、いずれの階調レベル値において、非線形特性の影響を受けているかを検査担当者が把握しやすくすることができる。

ところで、一般的に、医用モニターなどの業務用モニター製品には、表示特性を調整するための機能、並びに、表示特性を検査する機能が搭載されている。具体的には、表示特性を調整するための機能として、表示のガンマ特性を、医用規格に準拠したガンマ特性に合致させるための機能が搭載されている。より詳細には、モニター本体にＬＵＴが搭載されており、また、所望のガンマ特性をこのＬＵＴに与えるためのソフトウェアが用意されている。そして、ソフトウェアを使った操作により、所望のガンマ特性を実現するためのＬＵＴデータを生成し、これを、ソフトウェアの通信機能を使用して、モニター本体に内蔵されるＬＵＴに書き込むことにより、所望のガンマ特性を実現するように調整することができるようになっている。また、表示特性を検査する機能として、上記ソフトウェアにより、テストパターンを表示して、これを目視することにより、表示特性の不具合を検査する機能が搭載されている。

上述した実施の形態は、モニター製品が予め備える、表示特性を調整するための機能、並びに、表示特性を検査する機能を活用して実現されてもよい。これにより、上述した実施の形態の導入コストを抑制することができる。具体的には、検査用信号生成部１０２、１５１は、表示特性を検査する機能として予めモニターに搭載されているソフトウェアを活用して実現されてもよい。また、変換部２０２は、表示特性を調整するための機能として予めモニターに搭載されているガンマ特性生成用ＬＵＴを活用して実現されてもよい。また、変換規則設定部１０４は、表示特性を調整するための機能として予めモニターに搭載されているソフトウェアを活用して実現されてもよい。

上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌe ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（ＣＤ−ＲＯＭ）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、Ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

１０ 画像表示システム
３０ 画像表示システム
１００ 画像信号出力装置
１０１ 非検査用信号生成部
１０２ 検査用信号生成部
１０３ 画像信号出力部
１０４ 変換規則設定部
１５０ 画像信号出力装置
１５１ 検査用信号生成部
１５２ 表示輝度判定部
２００ 画像表示装置
２０１ 画像信号受信部
２０２ 変換部
２０３ 表示部
３００ 表示輝度測定装置

Claims (9)

1. 階調レベル値が異なるＮ個（Ｎは２以上の整数）の画像の画像信号を順次、受信する画像信号受信部と、
   前記画像信号に含まれる階調レベル値を所定の変換規則に従って変換する変換部と、
   前記変換部による変換が行なわれた画像信号を用いて表示する表示部と
   を有し、
   前記Ｎ個の画像のうちｎ（ｎは１以上Ｎ以下の整数）番目に入力される画像の階調レベル値は、連続するＮ段階の階調レベルのｎ番目の階調レベル値である
   画像表示装置。
2. 前記変換規則は、階調レベル値が連続的に変化する数列を階調レベル値が増減を繰り返す数列へと変換する変換規則である
   請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記変換部は、前記画像信号受信部が受信した前記画像信号に含まれる階調レベル値のうち、一部の階調レベル値について変換する
   請求項１又は２に記載の画像表示装置。
4. 前記変換部は、前記画像信号受信部が受信した前記画像信号に含まれる全ての階調レベル値について変換する
   請求項１又は２に記載の画像表示装置。
5. 前記変換部は、所定の等差数列の項に該当する階調レベル値を、当該等差数列に関連づけられた前記変換規則に従って変換し、
   前記変換規則は、階調レベル値を、所定の階調レベル値に一律に変換する規則である
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
6. 前記所定の階調レベル値は、前記連続するＮ段階の階調レベルの最小値または最大値である
   請求項５に記載の画像表示装置。
7. 前記変換部は、所定の等差数列の項に該当する階調レベル値を、当該等差数列に関連づけられた前記変換規則に従って変換し、
   前記変換規則は、階調レベル値を、所定のレベル値だけずらす変換を行なう規則である
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像表示装置と、
   前記表示部に表示された画像の輝度を測定するセンサと、
   前記センサにより測定された輝度が増減を繰り返すか否かを判定する判定部と
   を有する画像表示システム。
9. 階調レベル値が異なるＮ個（Ｎは２以上の整数）の画像の画像信号を順次、受信し、
   前記画像信号に含まれる階調レベル値を所定の変換規則に従って変換し、
   前記変換が行なわれた画像信号を用いて表示し、
   前記Ｎ個の画像のうちｎ（ｎは１以上Ｎ以下の整数）番目に入力される画像の階調レベル値は、連続するＮ段階の階調レベルのｎ番目の階調レベル値である
   検査方法。