CN102196224A

CN102196224A - 图像显示装置及图像处理方法

Info

Publication number: CN102196224A
Application number: CN2011100616664A
Authority: CN
Inventors: 塚越真一
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2011-03-11
Publication date: 2011-09-21
Also published as: TW201205552A; US8648882B2; JP2011191364A; KR20110103334A; US20110221783A1; KR101243261B1; JP5728814B2; TWI438769B

Abstract

本发明涉及图像显示装置及图像处理方法。该图像显示装置使用2个图像处理装置，但无需用昂贵的图像处理装置，就能够高效地进行图像的尺寸变更处理以及位置调整处理。该图像显示装置具有：前级图像处理装置(3)，其进行输入图像的尺寸变更处理、和后级图像处理装置(5)，其进行从上述前级图像处理装置(3)输出的图像信息的位置调整处理。后级图像处理装置(5)在确定了图像的位置调整处理时，将该位置信息输出到前级图像处理装置(3)，将由后级图像处理装置(5)设定的位置信息反映到前级图像处理装置(3)，并对输入图像信息进行位置调整的设定。

Description

图像显示装置及图像处理方法

技术领域

本发明涉及图像显示装置以及图像处理方法，尤其是涉及能够高效地进行由投影仪投影的图像的位置调整处理以及尺寸变更处理的图像显示装置以及图像处理方法。

背景技术

通常，在投影仪等图像显示装置中，进行将以各种尺寸输入的图像信息进行尺寸变更处理使其成为规定大小的图像处理。并且，近年来，公开了在进行这样的尺寸变更处理的情况下，使用多个图像处理装置进行输入图像的图像处理的技术。

作为这样的技术，例如，公开了具有：将输入图像转换为具有至少与固定的分辨率中的水平方向的分辨率相等的分辨率的固定分辨率转换图像并将其输出的第1分辨率转换部；将从第1分辨率转换部输出的固定分辨率转换图像转换为具有所希望的分辨率的显示分辨率转换图像并将其输出的第2分辨率转换部的技术(例如，参照专利文献1)。

另外，作为其他的技术，公开了如下技术，该技术具有：向被预先设定的输出图像格式进行转换的缩放部；对图像区域尺寸与当前的图像格式进行比较后，对图像区域的信号进行放大或者缩小处理，以便使之成为恰当尺寸，并将其输出到显示装置部的缩放部(例如，参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开2008-298948号公报

专利文献2：日本特开2008-096806号公报

然而，在上述专利文献1以及专利文献2记载的技术中，都是使用2个图像处理装置进行图像的尺寸变更处理，并具有下面的问题，即，例如在进行使图像向水平方向或者垂直方向移动的位置调整处理时，若使用前级侧的图像处理装置进行位置调整，则前级侧的图像处理装置进行图像的尺寸变更处理以及位置调整处理，因此负担变大，导致必须使用处理速度快且昂贵的图像处理装置的问题。另外，若使用后段侧的图像处理装置进行位置调整，虽然可以使前级侧的图像处理装置的负担减轻，但是在进行了图像的位置调整的情况下，导致缺失了原来的必要的图像信息，从而具有不能进行恰当的位置调整的问题。

发明内容

本发明鉴于上述点而提出，其目的在于提供一种使用2个的图像处理装置，但无需用昂贵的图像处理装置，就能够高效地进行图像的尺寸变更处理以及位置调整处理的图像显示装置以及图像处理方法。

为了达成本发明，本发明涉及的图像显示装置的特征在于，通过对输入图像信息实施规定的图像处理来显示图像，该图像显示装置具有：前级图像处理装置，其对所述输入图像信息进行图像处理；后级图像处理装置，其对所述前级图像处理装置处理后的所述输入图像进行图像处理；光调制装置，其基于由所述后级图像处理装置处理后的所述输入图像信息对照明光进行调制；及投影光学系统，其将由所述光调制装置调制后的调制光在屏幕上投影成图像，所述后级图像处理装置进行位置调整处理，以调整所述输入图像信息所表示的输入图像的显示位置，当完成了所述位置调整处理时，将表示所述输入图像的显示位置的位置信息输出到所述前级图像处理装置，所述前级图像处理装置，设定从所述后级图像处理装置输出的所述位置信息，并对所述输入图像信息进行位置调整。

根据本发明，在由后级图像处理装置完成了输入图像的位置调整处理时，将表示输入图像的显示位置的位置信息输出到前级图像处理装置，前级图像处理装置反映使用后级图像处理装置设定的位置信息，并对输入图像信息进行位置调整，因此，无需对前级图像处理装置使用昂贵的图像处理装置就可以高效地进行图像的尺寸变更处理以及位置调整处理。

在所述图像显示装置中，所述前级图像处理装置还进行过扫描处理，并且当由所述后级图像处理装置进行所述位置调整处理时，使所述前级图像处理装置的所述过扫描处理暂时无效，并且使所述后级图像处理装置执行所述过扫描处理；当完成了所述后级图像处理装置的所述位置调整处理时，使所述前级图像处理装置执行所述过扫描处理，并且使所述后级图像处理装置的所述过扫描处理无效。

根据本发明，前级图像处理装置还进行过扫描处理，在由后级图像处理装置进行位置调整处理时，将前级图像处理装置的过扫描处理暂时无效，并且使后级图像处理装置执行过扫描处理，当后级图像处理装置的位置调整处理完成时，执行前级图像处理装置的过扫描处理，并且使后级图像处理装置的过扫描处理无效，因此，无需对前级图像处理装置使用昂贵的图像处理装置就可以高效地进行图像的尺寸变更处理以及位置调整处理。

在所述图像显示装置中，由所述后级图像处理装置进行的所述位置调整处理是进行图像的水平方向的位置调整的处理。

根据本发明，对位置调整处理进行图像的水平方向上的位置调整的处理，垂直方向上的位置调整可以使用后级图像处理装置进行，从而可以减轻前级图像处理装置的位置调整的负担。

在所述图像显示装置中，所述后级图像处理装置在将所述位置信息输出到所述前级图像处理装置中时，将所述后级图像处理装置中的位置信息复位。

根据本发明，后级图像处理装置在将位置调整信息输出到前级图像处理装置时，将位置调整信息复位，因此，可以使由前级图像处理装置进行了图像处理的图像信息直接输入到后级图像处理装置。

本发明涉及的一种图像处理方法，其特征在于，由如下所述的图像处理装置执行，该图像处理装置具有：前级图像处理单元，其对输入图像信息进行图像处理；和后级图像处理单元，其对所述前级图像处理单元处理后的所述输入图像信息进行图像处理，该图像处理装置通过对所述输入图像信息实施规定的图像处理，来生成对用于显示图像的图像显示装置进行供给的图像信息，所述后级图像处理单元进行位置调整处理，以调整所述输入图像信息所表示的输入图像的显示位置，当完成了所述位置调整处理时，向所述前级图像处理单元输出用于表示所述输入图像的显示位置的位置信息，所述前级图像处理单元设定从所述后级图像处理单元输出的所述位置信息，对所述输入图像信息进行位置调整。

根据本发明，后级图像处理单元在输入图像的位置调整处理完成时，输出表示输入图像的显示位置的位置信息，通过前级图像处理单元反映后级图像处理单元输出的位置信息，并对输入图像信息进行位置调整，无需对前级图像处理装置使用昂贵的图像处理装置就可以高效地进行图像的尺寸变更处理以及位置调整处理。

在所述图像处理方法中，其特征在于，所述前级图像处理单元还包含过扫描处理，在由所述后级图像处理单元进行所述位置调整处理时，将所述前级图像处理单元的所述过扫描处理暂时无效，并且使所述后级图像处理单元执行所述过扫描处理，在所述前级图像处理装置的所述位置调整处理完成时，使所述前级图像处理单元的所述过扫描处理执行，并且使所述后级图像处理单元的所述过扫描处理无效。

根据本发明，所述前级图像处理单元还进行过扫描处理，当由所述后级图像处理单元进行所述位置调整处理时，使所述前级图像处理单元的所述过扫描处理暂时无效，并且使所述后级图像处理单元执行所述过扫描处理，当完成了所述前级图像处理装置的所述位置调整处理时，使所述前级图像处理单元执行所述过扫描处理，并且使所述后级图像处理单元的所述过扫描处理无效。

附图说明

图1是表示应用了本发明的图像显示装置的投影仪的实施方式的构成图。

图2是表示基于本发明的图像处理方法进行位置调整处理时的动作的流程图。

图3是表示本发明的位置调整处理中的初始状态的说明图。

图4是表示将本发明的位置调整处理中的前级图像处理装置的位置调整信息反映到后级图像处理装置的说明图。

图5是表示本发明的位置调整处理中位置调整状态的说明图。

图6是表示本发明的位置调整处理以及过扫描处理中的位置调整后的状态的说明图。

图7表示基于本发明的图像处理方法进行位置调整处理与过扫描处理时的动作的流程图。

图8是表示本发明的位置调整处理以及过扫描处理中的初始状态的说明图。

图9是表示使本发明的位置调整处理以及过扫描处理中的前级图像处理装置的过扫描处理无效并使用后级图像处理装置进行过扫描处理的状态的说明图。

图10是表示本发明的位置调整处理以及过扫描处理中的位置调整状态的说明图。

图11是表示本发明的位置调整处理以及过扫描处理中的位置调整以及过扫描处理后的状态的说明图。

图中符号的说明：

1...投影仪；2...接收器；3...前级图像处理装置；4...超分辨率处理IC；5...后级图像处理装置；6...CPU；7...ROM；8...RAM；9...键盘；10...液晶面板；11...面板驱动器；12...照明装置；13...屏幕，14...投影光学系统。

具体实施方式

下面，附图参照对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示作为本发明所涉及的图像显示装置的投影仪的实施方式的概略构成图。在本实施方式中，投影仪1具有被输入图像信息的接收器2，该接收器2对被输入的图像信息的种类进行判别，根据需要，将以模拟信号输入的图像信息转换成数字信号的图像信息，并输出到前级图像处理装置3。

前级图像处理装置3，对从接收器2发送来的图像信息进行尺寸变更处理，以使其成为规定的大小。在从接收器2发送来的图像信息中，存在例如视频的图像信息、DVD的图像信息、蓝光光盘的图像信息或者地上波数字广播的图像信息等各种的图像信息，这些各图像信息的尺寸不同。因此，前级图像处理装置3对这些各种图像信息进行图像信息的尺寸变更处理，以便使这些各种图像信息符合投影仪1的规格。另外，前级图像处理装置3还剪切图像信息的外周部分，例如，进行放大1.02～1.10倍左右的比较小倍率的过扫描处理。

此外，前级图像处理装置3与超分辨率处理IC4连接，超分辨率处理IC4将从前级图像处理装置3发送来的进行了尺寸变更处理后的图像的分辨率转换为分辨率被提高后的图像。

此外，超分辨率处理IC4与后级图像处理装置5连接，在后级图像处理装置5中，内置有CPU6。CPU6对后级图像处理装置5的图像处理进行控制，并且，分别对接收器2、前级图像处理装置3以及超分辨率处理IC4进行控制。此外，在后级图像处理装置5上连接有RAM8、键盘9以及记录有规定程序的ROM7，该RAM8用于在进行图像处理时暂时保存图像信息，该键盘9用于进行规定的输入操作。

在本实施方式中，前级图像处理装置3是进行比较大的倍率的图像尺寸变更处理的图像处理装置，而对于用于调整图像的显示位置的位置调整的处理，使用了处理速度上费时间的类型。另外，后级图像处理装置5使用了能够比较高速地进行位置调整处理的图像处理装置。因此，在进行图像的位置调整时，使用后级图像处理装置进行的位置调整处理更容易调整。但是，当使用后级图像处理装置5进行位置调整处理时，当图像的位置偏移的情况下，缺失了原来的必要的图像信息，导致无法进行恰当的位置调整。这是由于在前级图像处理装置3中进行了过扫描处理，并且出现了通过位置调整而被前级图像处理装置3切除的外周部分而导致的。

因此，在本实施方式中，在使用后级图像处理装置5进行位置调整处理后，将位置信息发送到前级图像处理装置3，前级图像处理装置3基于该位置信息将被输入的图像信息中的必要范围的图像信息切出，并作为图像信息输出到超分辨率处理IC4。

具体而言，后级图像处理装置5进行将图像的位置向水平方向或者垂直方向调整的位置调整处理，在由后级图像处理装置5完成了位置调整处理时，CPU6将位置信息输出到前级图像处理装置3。并且，在前级图像处理装置3中，反映从CPU6发送来的用后级图像处理装置5设定的位置信息，对从接收器2输入的图像信息进行位置调整的设定。并且，当由前级图像处理装置3完成了位置调整的设定时，使后级图像处理装置5所设定的位置信息复位，由此，由前级图像处理装置3进行了位置调整设定后的图像信息经由超分辨率处理IC4被输出到后级图像处理装置5，由后级图像处理装置5将该图像信息直接输出。

另外，在本实施方式中前级图像处理装置3如上所述，对从接收器2发送来的图像信息进行尺寸变更处理，使其成为规定的大小，并且，切除图像信息的外周部分，例如，进行放大1.02～1.10倍左右的比较小的倍率的过扫描处理。这是由于，若使用前级图像处理装置3与后级图像处理装置5两方进行放大处理，则导致画质劣化，若使用后级图像处理装置5对用超分辨率处理IC4提高了图像的分辨率后的图像信号进行放大处理，则分辨率劣化。因此，当由后级图像处理装置5进行位置调整时，由CPU6将前级图像处理装置3的过扫描处理设定为暂时无效，并由后级图像处理装置5进行过扫描处理。并且，当后级图像处理装置5执行位置调整处理并完成了位置调整处理时，CPU6使前级图像处理装置3的过扫描处理有效，并且将用后级图像处理装置5设定的位置信息输出到前级图像处理装置。并且，在前级图像处理装置3中，对从接收器2输入的图像信息同时进行规定的尺寸变更处理、过扫描处理和位置调整的设定。并且，当由前级图像处理装置3完成了过扫描处理与位置调整的设定时，将设定在后级图像处理装置5中的位置信息复位，使过扫描处理无效，由此，由前级图像处理装置3进行了图像的尺寸变更处理、过扫描处理和位置调整后的图像信息经由超分辨率处理IC4被输出到后级图像处理装置5，由后级图像处理装置5将该图像信息直接输出。

另外，由后级图像处理装置5设定的过扫描信息或者位置信息被保存在RAM8中。

此外，在本实施方式，投影仪1具有驱动用的面板驱动器11，以便基于从后级图像处理装置5输出的图像信息使规定的图像形成在例如透射型液晶面板10上，并且，投影仪1具有用于对液晶面板10进行照明的照明装置12、将透过液晶面板10的透过光投影在屏幕13上的投影光学系统14。

液晶面板10是透射型的液晶面板10，其由面板驱动器11基于从后级图像处理装置5输出的图像信息进行驱动，作为对从照明装置12射出的照明光进行调制的光调制器装置使用。另外，使用例如高压水银灯或金属卤化物灯来作为照明装置12。并且，照明装置12与投影光学系统相当于本发明的投影光学系统。

另外，虽然省略了图示，但该投影仪1具有RGB这3种颜色的3枚液晶面板10，具有处理3种颜色的图像信息的功能。并且，照明装置12具有将白光分离成3种颜色的光的色光分离光学系统。此外，投影光学系统具有将3种颜色的图像光合成来生成显示彩色图像的图像光的合成光学系统。另外，关于这样的投影仪1的光学系统的构成由于在例如本申请人公开的日本特愿平8-352003号公报中进行了详述，故在此省略其说明。

接下来，参照图2所示的流程以及图3至图6对使用了上述的图像显示装置的本发明的图像处理方法进行说明。

首先，在投影前次图像时的位置信息被记录在RAM8中的状态下，对图像进行位置调整的情况进行说明。

在通常的显示状态中，如图3所示，当从接收器2发送来的图像信息被输入到前级图像处理装置3(步骤S1：是)中时，在根据记录在RAM8中的位置信息进行了图像位置调整的设定的状态(步骤S2)下，被前级图像处理装置3输出到超分辨率处理IC4，使该图像信息通过超分辨率处理IC4提高了分辨率后，被发送到后级图像处理装置5。其次，在通过键盘9等的操作，实现了显示位置调整功能的情况下，如图4所示，由CPU6将前级图像处理装置3的位置信息复位，并且使位置信息反映到后级图像处理装置5(步骤S3)。由此，前级图像处理装置3的输出图像处于未被进行位置调整处理的状态，后级图像处理装置5的输出图像处于被进行了位置调整处理后的状态。

然后，如图5所示，一边观察投影图像，一边操作键盘9等来进行位置调整(步骤S4)。另外，在图5中，显示了使投影图像从原来的状态稍稍向左方向移动后的状态。当位置调整操作完成，并使位置调整确定时(步骤S5：是)，如图6所示，由CPU6使位置信息反映到前级图像处理装置3中，并将后级图像处理装置5的位置信息复位(步骤S6)。由此，通过前级图像处理装置3进行了位置调整的图像经由超分辨率处理IC4被发送到后级图像处理装置5(步骤S7)，在后级图像处理装置5中，通过将该图像输出到面板驱动器11，将位置调整后的图像投影到屏幕13(步骤S8)。

接下来，参照图7所示的流程图以及图8至图11对进行位置调整处理和过扫描处理的情况进行说明。

在通常的显示状态下，与上述处理相同，如图8所示，当从接收器2发送来的图像信息被输入到前级图像处理装置3中时(步骤S10：是)，在由前级图像处理装置3根据RAM8的位置信息以及过扫描设定信息对图像信息进行了图像位置调整和过扫描处理的状态(步骤S11)下，图像信息被输出到超分辨率处理IC4，使该图像信息通过超分辨率处理IC4提高分辨率后，发送到后级图像处理装置5。其次，在通过键盘9等的操作，实现了显示位置调整功能的情况下，首先，如图9所示，由CPU6将前级图像处理装置3的位置信息复位，并且使位置信息反映在后级图像处理装置5中(步骤S12)。

此外，图9所示，由CPU6将前级图像处理装置3的过扫描处理暂时设定成无效，由后级图像处理装置5进行过扫描处理(步骤S13)。然后，如图10所示，一边观察投影图像，一边操作键盘9等来进行位置调整(步骤S14)。并且，在图10中，显示了使投影图像从原来的状态稍稍向左方向移动后的状态。当位置调整操作完成，并使位置调整确定时(步骤S15：是)，由CPU6使位置信息反映到前级图像处理装置3，并且执行过扫描处理(步骤S16)。并且，由前级图像处理装置3完成了过扫描处理以及位置调整处理时，由CPU6将由后级图像处理装置5设定的位置信息以及过扫描设定信息复位(步骤S17)。由此，如图11所示，由前级图像处理装置3进行了图像的尺寸变更处理、过扫描处理以及位置调整处理后的图像信息经由超分辨率处理IC4被输出到后级图像处理装置5(步骤S18)，该图像信息通过后级图像处理装置5被输出到面板驱动器11，位置调整后的图像被投影在屏幕13上(步骤S19)。

如上所述，在本实施方式中，当进行图像的位置调整时，使用后级图像处理装置5进行位置调整处理，并由前级图像处理装置3根据用后级图像处理装置5设定的位置信息进行位置调整，因此对于前级图像处理装置3，不必使用昂贵的图像处理装置，就能够高效地进行位置调整处理。

另外，在上述实施方式中，虽然是由后级图像处理装置5进行水平方向或者垂直方向的位置调整处理，但是还可以是例如由后级图像处理装置5仅进行水平方向的位置调整处理，并使该位置信息反映到前级图像处理装置3中，并且垂直方向的位置调整处理仅由后级图像处理装置5进行。在该情况下，可以使前级图像处理装置3中的位置调整的负担减少。

另外，在上述实施方式中，对使用了透射型的液晶面板10的投影仪1进行了说明，但是本发明还可适用于使用了反射型液晶面板10的投影仪1。这里，“透射型”是指液晶面板10是使光透射过的类型。“反射型”是指液晶面板10是反射光的类型。

另外，作为投影仪1，具有从观察投影面的方向进行图像投影的前面投影型的投影仪1和从与观察投影面的方向相反侧进行图像投影的背面投影型的投影仪1，图1所示的投影仪1的构成可以适用上述任一类型。

此外，在上述实施方式中，将来自白色的照明装置12的光使用色光分离光学系统进行各颜色的光调制。还可以例如，使用LED作为照明装置12，还可以代替液晶面板10通过使用被照明装置12照明的彩色轮与由微反射镜的像素构成的并且照射彩色轮的透过光的器件(光调制部)的组合来进行彩色的光调制以及合成。

并且，本发明不限于上述实施方式，在本发明的主旨范围内可以进行各种的变形。

Claims

1.一种图像显示装置，其特征在于，通过对输入图像信息实施规定的图像处理来显示图像，该图像显示装置具有：

前级图像处理装置，其对所述输入图像信息进行图像处理；

后级图像处理装置，其对所述前级图像处理装置处理后的所述输入图像进行图像处理；

光调制装置，其基于由所述后级图像处理装置处理后的所述输入图像信息对照明光进行调制；及

投影光学系统，其将由所述光调制装置调制后的调制光在屏幕上投影成图像，

所述后级图像处理装置进行位置调整处理，以调整所述输入图像信息所表示的输入图像的显示位置，当完成了所述位置调整处理时，将表示所述输入图像的显示位置的位置信息输出到所述前级图像处理装置，

所述前级图像处理装置，设定从所述后级图像处理装置输出的所述位置信息，并对所述输入图像信息进行位置调整。

2.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，

所述前级图像处理装置，还进行过扫描处理，

当由所述后级图像处理装置进行所述位置调整处理时，使所述前级图像处理装置的所述过扫描处理暂时无效，并且使所述后级图像处理装置执行所述过扫描处理；

当由所述后级图像处理装置完成了所述位置调整处理时，使所述前级图像处理装置执行所述过扫描处理，并且使所述后级图像处理装置的所述过扫描处理无效。

3.根据权利要求1或2所述的图像显示装置，其特征在于，

由所述后级图像处理装置进行的所述位置调整处理是进行图像水平方向的位置调整的处理。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的图像显示装置，其特征在于，

所述后级图像处理装置，在将所述位置信息输出到所述前级图像处理装置中时，将所述后级图像处理装置中的位置信息复位。

5.一种图像处理方法，其特征在于，由如下所述图像处理装置执行，该图像处理装置具有：前级图像处理单元，其对输入图像信息进行图像处理；和后级图像处理单元，其对所述前级图像处理单元处理后的所述输入图像信息进行图像处理，该图像处理装置通过对所述输入图像信息实施规定的图像处理，来生成对用于显示图像的图像显示装置进行供给的图像信息，

所述后级图像处理单元，进行位置调整处理，以调整所述输入图像信息所表示的输入图像的显示位置，当完成了所述位置调整处理时，向所述前级图像处理单元输出用于表示所述输入图像的显示位置的位置信息，

所述前级图像处理单元设定从所述后级图像处理单元输出的所述位置信息，对所述输入图像信息进行位置调整。

6.根据权利要求5所述的图像处理方法，其特征在于，

所述前级图像处理单元，还进行过扫描处理，

当由所述后级图像处理单元进行所述位置调整处理时，使所述前级图像处理单元的所述过扫描处理暂时无效，并且使所述后级图像处理单元执行所述过扫描处理，

当由所述前级图像处理装置完成了所述位置调整处理时，使所述前级图像处理单元执行所述过扫描处理，并且使所述后级图像处理单元的所述过扫描处理无效。