JP2007047440A - 画像表示装置、プロジェクタ、画像表示装置の画像調整方法 - Google Patents

画像表示装置、プロジェクタ、画像表示装置の画像調整方法 Download PDF

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Abstract


【課題】 表示画像の中から所望の画像調整部位を選択可能で、選択された画像部位を明確に視認させることができる画像表示装置、プロジェクタ、画像表示装置の画像調整方法を提供すること。
【解決手段】 画像信号処理部16は、画像調整を行う操作がなされると、画像を静止させるとともに、画像上の所望の画像部位を選択するための選択カーソル51を表示部に表示させる。さらに画像信号処理部16は、選択カーソル51により静止画像の中から画像部位が選択されると、静止画像における選択された画像部位、および選択された画像部位と略同一の階調を有する画像部位とを、明滅させることから、略同一の階調部位を含む選択された画像部位は、明滅によって、他の画像部位と区分けして表示される。
【選択図】 図1

Description

本発明は、画像信号にて表される画像を表示する画像表示装置、プロジェクタ、当該画像表示装置の画像調整方法に関する。
画像信号にて表される画像の階調特性を、投写される画像の内容や、投写環境に応じて、切替え可能な画像表示装置が知られている。例えば、特許文献1のプロジェクタは、「ダイナミック」「ナチュラル」「ソフト」という3種類の画質調整の選択肢が設けられており、それぞれの調整項目に対応した階調特性データであるγ値を記憶している。プロジェクタは、選択された調整項目に応じたγ値を設定し、画像信号に階調補正(以下、「γ補正」ともいう)を施す。
このような一般的なプロジェクタにおいて、選択された調整項目に応じてγ補正がなされた画像は、選択内容を決定する操作(以降、「決定操作」という)がなされた後に、スクリーンに投写される。
また、例えば、人物の写真を表す画像において、人物を際立たせるために背景部分の階調値を調整したい場合などのように、表示画像における特定の画像部位を選択し、当該部位への画像調整を行いたいというニーズがあった。ちなみに、このような部分画像に画像調整を行うためには、階調特性データであるγ値自体の設定を見直す必要が有った。
特開2005−99620号公報
しかしながら、従来の画像表示装置では、あらかじめ定められた少数の調整項目からの選択という画像調整の裁量しかなかった。
よって、表示されている画像の中で、使用者が画像調整を行いたいと考えている画像部位が有ったとしても、当該部位を選択すること自体が困難であった。
また、仮に、何らかの手段により画像調整を行いたい画像部位を指定したとしても、指定した画像部位と、同時に選択されることとなる同一階調の画像部位が、画像全体の中にどのくらい含まれているか解らなかった。このため、指定した画像部位の階調調整を行った際に、どこまでの画像部位に影響がでるのかということについては、調整を行ってみないと解らないという問題が有った。
このように従来の画像表示装置では、表示画像における所望の画像調整部位を選択すること、および、当該選択部位を明示することが困難であるという問題点が有った。
上記課題を解決するために、本発明では、表示画像の中から所望の画像調整部位を選択可能で、選択された画像部位を明確に視認させることができる画像表示装置、プロジェクタ、画像表示装置の画像調整方法を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明の画像表示装置によれば、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、画像上の所望の画像部位を選択するための選択カーソルを画像信号に重畳させるOSD部と、少なくとも画像の階調特性の調整を開始する操作、および選択カーソルによる画像部位の選択操作がなされる操作部と、画像信号に階調特性の調整を含む画像調整を施し、操作部に画像調整を行う操作がなされると、画像を静止させるとともに、OSD部により選択カーソルを表示させる画像信号処理部と、を備え、画像信号処理部は、選択カーソルにより静止画像の中から画像部位が選択されると、静止画像における選択された画像部位、および選択された画像部位と略同一の階調を有する画像部位とを、明滅させることを特徴とする。
この構成によれば、画像信号処理部は、画像調整を行う操作がなされると、画像を静止させるとともに、画像上の所望の画像部位を選択するための選択カーソルを表示部に表示させる。よって、画像が動画であると、画像が変化するため画像部位を選択することが困難であるが、画像を静止させることにより、選択がし易い。さらに静止画像の中から、所望の画像部位を選択カーソルにより選択することができる。
さらに画像信号処理部は、選択カーソルにより静止画像の中から画像部位が選択されると、静止画像における選択された画像部位、および選択された画像部位と略同一の階調を有する画像部位とを、明滅させることから、略同一の階調部位を含む選択された画像部位は、明滅によって、他の画像部位と区分けして表示される。よって、選択された画像部位を明確に視認することができる。また、これにより、予期しない部分が選択されている場合であっても、一目で識別できる。
従って、本発明の画像表示装置は、表示画像の中から所望の画像調整部位を選択可能で、選択された画像部位を明確に視認させることができる。
本発明に係る画像表示装置によれば、選択カーソルにより選択された画像部位、および画像部位と略同一の階調を有する画像部位との明滅は、静止画像を表す画像信号の階調特性における入力階調レベルに対応した複数の調整ポイントのうち、選択された画像部位の階調値に最も近い入力階調レベルの調整ポイントでの出力階調値を、周期的に増減させることにより行われることが好ましい。
この構成によれば、選択カーソルにより選択された画像部位、および画像部位と略同一の階調を有する画像部位との明滅は、静止画像を表す画像信号の階調特性における入力階調レベルに対応した複数の調整ポイントのうち、選択された画像部位の階調値に最も近い入力階調レベルの調整ポイントでの出力階調値を、周期的に増減させることにより行われることから、1つの調整ポイントでの出力階調値を増減させるという簡便な方法により、選択された画像部位、および略同一の階調部位を明滅させることができる。
従って、本発明の画像表示装置によれば、簡便な方法によって、選択された画像部位および一緒に選択される画像部位とを、視認および識別することができる。
本発明に係る画像表示装置によれば、画像信号処理部は、表示部に固有の階調特性を人間の視覚特性に適したものとするためにあらかじめ定められた複数の基本階調特性のうち、いずれか1つの基本階調特性に補正するためのガンマ補正部と、基本階調特性における入力階調レベルに応じて設けられた複数の調整ポイントごとの出力階調値を調整する階調ポイント調整部と、を備え、画像信号処理部による画像信号への階調調整は、ガンマ補正部における階調補正と、階調ポイント補正部における階調調整とを合成した階調特性により行われ、選択カーソルにより選択された画像部位、および画像部位と略同一の階調を有する画像部位との明滅は、階調ポイント調整部により行われることが好ましい。
この構成によれば、画像信号処理部は、表示部に固有の階調特性を人間の視覚特性に適したものとするためにあらかじめ定められた複数の基本階調特性のうち、いずれか1つの基本階調特性に補正するためのガンマ補正部と、基本階調特性における入力レベルに応じて設けられた複数の調整ポイントごとの出力階調値を調整する階調ポイント調整部と、を備えることから、それぞれの機能が独立した専用の構成部位で行われる。よって、それぞれの構成を専用化できるため、シンプルな構成とすることができる。
さらに選択カーソルにより選択された画像部位、および画像部位と略同一の階調を有する画像部位との明滅は、階調ポイント調整部により行われることから、基本階調特性に影響を与えることなく、画像部位を明滅させることができる。
従って、本発明の画像表示装置は、簡便な構成により、選択された画像部位および一緒に選択される画像部位とを、視認および識別することができる。
本発明に係る画像表示装置によれば、調整ポイントでの出力階調値を周期的に増減させる増減量は、階調特性の出力階調値のフルスケールにおける±10%以下の増減量であることが好ましい。
一般的な画像表示装置における出力階調レベルは、8〜10bitであり、これは256〜1024出力階調値となる。ここで画面部位の明滅により、画面部位を視認させるときに、この出力階調レベルのフルスケールにより、階調「ゼロ」から最大値までを周期的に増減させると、コントラストが大きすぎて画像がちらついてしまい、観察者の眼が疲れてしまう。また、表示部の応答性が追いつかずに、残像のある違和感のある画像となってしまうこともある。
この構成によれば、調整ポイントでの出力階調値を周期的に増減させる増減量は、階調特性における出力階調値のフルスケールに対して±10%以下の増減量であることから、程よいコントラストにより、観察者の眼を疲労させることなく、画像部位を視認させることができる。また、表示部の応答性も十分に追従することができる。
従って、本発明の画像表示装置によれば、選択された画像部位を、違和感なく明確に視認させることができる。
本発明に係る画像表示装置によれば、選択カーソルにより選択された画像部位、および画像部位と略同一の階調を有する画像部位との明滅周期は、0.5〜3Hzの範囲内であることが好ましい。
一般的に人間の視覚特性は、明滅周期が3Hzを超えると、徐々に画像のちらつきによる不快感を感じる度合いが高まると言われている。
この構成によれば、選択カーソルにより選択された画像部位、および画像部位と略同一の階調を有する画像部位との明滅周期は、0.5〜3Hzの範囲内であることから、画像表示装置は、ちらつきによる不快感を与えずに、当該画像部位を明確に視認させることができる。
従って、プロジェクタ100によれば、選択された画像部位を、不快感を与えることなくはっきりと視認させることができる。
本発明に係る画像表示装置によれば、さらにOSD部は、画像の階調特性を示す画像よりも小さなグラフを含んだグラフ調整画面を画像信号に重畳させるとともに、グラフ調整画面における階調特性を調整するための入力階調レベルに応じて設けられた複数の調整ポイントごとの出力階調レベルを示す複数のドット表示部のうち、選択された画像部位に対応するドット表示部を明滅させる、またはドット表示部の色調を変化させることが好ましい。
この構成によれば、OSD部は、グラフ調整画面を画像信号に重畳させるとともに、グラフ調整画面における階調特性を調整するための入力階調レベルに応じて設けられた複数の調整ポイントごとの出力階調レベルを示す複数のドット表示部のうち、選択された画像部位に対応するドット表示部を明滅させる、またはドット表示部の色調を変化させることから、グラフにより現在の階調特性を視認できるとともに、グラフ上のどの部分を選択しているか明確に把握することができる。
従って、本発明に係る画像表示装置によれば、グラフにより現在の階調特性を視認できるとともに、グラフ上のどの部分を選択しているか明確に把握することができる。
本発明に係る画像表示装置によれば、さらにOSD部は、画像の階調特性を示す画像よりも小さなグラフである特性確認画面を画像信号に重畳させるとともに、特性確認画面における階調特性の入力階調レベルに応じて設けられた複数の調整ポイントごとの出力階調レベルを示す複数のドット表示部のうち、選択された画像部位に対応するドット表示部を明滅させる、またはドット表示部の色調を変化させることが好ましい。
この構成によれば、OSD部は、画像の階調特性を示す画像よりも小さなグラフである特性確認画面を画像信号に重畳させるとともに、特性確認画面における階調特性の入力階調レベルに応じて設けられた複数の調整ポイントごとの出力階調レベルを示す複数のドット表示部のうち、選択された画像部位に対応するドット表示部を明滅させる、またはドット表示部の色調を変化させることから、グラフにより現在の階調特性を視認できるとともに、グラフ上のどの部分を選択しているか明確に把握することができる。
従って、本発明に係る画像表示装置によれば、グラフにより現在の階調特性を視認できるとともに、グラフ上のどの部分を選択しているか明確に把握することができる。
本発明に係る画像表示装置によれば、グラフ調整画面、または特性確認画面のドット表示部の明滅周期は、選択カーソルにより選択された画像部位の明滅周期と同期することが好ましい。
この構成によれば、グラフ調整画面、または特性確認画面のドット表示部の明滅周期は、選択カーソルにより選択された画像部位の明滅周期と同期することから、選択された画像部位と、グラフ調整画面、または特性確認画面における対応する調整ポイントのドット表示部とが、同一の選択部位を示していることを視認させることができる。また、周期を同期させることにより、視覚的な不快感を与えない。
従って、本発明に係る画像表示装置によれば、選択された画像部位と、ドット表示部とが対応していることを視覚的に知らしめることができる。
本発明に係る画像表示装置によれば、複数の調整ポイントは、入力階調レベルにおける低階調域から中階調域の範囲に、総調整ポイント数の半分以上の調整ポイントが配分されていることが好ましい。
人間の視覚は、暗い色に敏感であるという特性を有している。また、階調特性における高階調域の調整は、一般の画像表示装置に備わっているゲイン調整である「明るさ」調整によっても調整することが可能である。
この構成によれば、複数の調整ポイントは、入力側の低階調域から中階調域の範囲に多くの調整ポイントが配分されていることから、画像表示装置は、使用者が最も階調調整に期待している「画質造り」に必要な階調領域に、多くの調整ポイントを有している。
従って、本発明の画像表示装置によれば、使用者の嗜好に応じた画像調整ができる。
本発明に係る画像表示装置によれば、グラフ調整画面には、選択された調整ポイントごとに定められている所定の出力階調量を1ステップとし、階調値を1ステップづつ増加、または減少させるためのプラスボタンおよびマイナスボタンが含まれ、所定の出力階調量は、高階調域の前記調整ポイントに比べて、低階調域の前記調整ポイントの方が、多くなるように設定されていることが好ましい。
一般的に、階調調整による画像調整は、高階調域の調整は僅かな頻度および量であり、低階調域の方がより多い頻度で、かつ大きく調整がなされる。
この構成によれば、所定の出力階調量は、高階調域の調整ポイントに比べて、低階調域の調整ポイントの方が、多くなるように設定されていることから、グラフ調整画面の1ステップあたりの調整量は、使用ニーズに合った調整量に設定されている。
従って、本発明の画像表示装置は、使い勝手が良い。
操作部に、特性確認画面の選択された調整ポイントを決定する操作がなされると、OSD部は、特性確認画面の重畳を止めるとともに、選択された調整ポイントの出力階調レベルを調整するための階調調整画面を画像信号に重畳させ、階調調整画面には、選択された調整ポイントごとに定められている所定の出力階調量を1ステップとし、階調値を1ステップづつ増加、または減少させるためのプラスボタンおよびマイナスボタンが含まれ、所定の出力階調量は、高階調域の前記調整ポイントに比べて、低階調域の前記調整ポイントの方が、多くなるように設定されていることが好ましい。
この構成によれば、所定の出力階調量は、高階調域の調整ポイントに比べて、低階調域の調整ポイントの方が、多くなるように設定されていることから、階調調整画面の1ステップあたりの調整量は、使用ニーズに合った調整量に設定されている。
従って、本発明の画像表示装置は、使い勝手が良い。
本発明に係る画像表示装置の画像調整方法によれば、画像信号により表される画像を表示する表示部と、画像上の所望の画像部位を選択するための選択カーソルを画像信号に重畳させるOSD部と、少なくとも画像の階調特性の調整を開始する操作、および選択カーソルによる画像部位の選択操作がなされる操作部と、画像信号に階調特性の調整を含む画像調整を施し、操作部に画像調整を行う操作がなされると、画像を静止させるとともに、OSD部により選択カーソルを表示させる画像信号処理部と、を備えた画像表示装置の画像調整方法であって、選択カーソルにより静止画像の中から画像部位を選択する操作を受付ける工程と、静止画像における選択された画像部位、および選択された画像部位と略同一の階調を有する画像部位とを、明滅させる工程とを、含むことを特徴とする。
この画像調整方法によれば、選択カーソルにより静止画像の中から画像部位を選択する操作を受付ける工程と、静止画像における選択された画像部位、および選択された画像部位と略同一の階調を有する画像部位とを、明滅させる工程とを、含むことから、略同一の階調部位を含む選択された画像部位は、明滅によって、他の画像部位と区分けして表示される。よって、選択された画像部位を明確に視認することができる。また、これにより、予期しない部分が選択されている場合であっても、一目で識別できる。
従って、本発明の画像表示装置の画像調整方法によれば、表示画像の中から所望の画像調整部位を選択可能で、選択された画像部位を明確に視認させることができる。
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。
(実施形態1)
《プロジェクタの概要》
図1は、本発明の実施形態1におけるプロジェクタの一使用態様を示した図である。画像表示装置としてのプロジェクタ100は、パーソナルコンピュータなどの画像信号供給装置200から供給される画像信号に基づく画像を、スクリーンSCに投写している。
プロジェクタ100は、画像の調整機能として、画像の内容や、投写環境に応じて画像の表現力を高めるため、画像の基本階調特性である基本γ特性に特性のアクセント付けを行う「カラーモード」調整と、あらかじめ記憶されている複数の選択肢の中から基本γ特性を選択する「ガンマ」調整とを含む画像調整機能を有している。
「ガンマ」調整における、基本γ特性の中には、「カスタム」特性が含まれており、「カスタム」特性を選択すると、階調特性を調整ポイントごとにカスタマイズすることが可能なモードに入る。この「カスタム」特性においては、基本γ特性自体、すなわち階調特性自体をカスタマイズすることも可能である。
プロジェクタ100は、階調特性をカスタマイズするのに必要な、カスタマイズする調整ポイントを定めるための投写画像の中から所望の画像部位を選択する機能、および、選択された調整ポイントである画像部位の階調調整を行うための機能を備えている。
例えば、図1の場合、スクリーンSCの投写画像における左下の人物の背景画像部位が、画像部位を選択するための選択カーソル51により選択されている。さらに選択された画像部位が確定されると、確認ステップなどを経て、当該画像部位の階調を調整するための調整画面が表示される。
また、「ガンマ」調整機能には、選択カーソル51により所望の画像部位を選択することから調整が始まる「カーソル調整モード」の他に、投写画像全体の階調特性を示すグラフを表示させて、グラフから調整したい階調レベルに応じた調整ポイントを選択して階調調整を行う「グラフ調整モード」もある。「グラフ調整モード」では、選択された調整ポイントの入力階調レベルに対応する画像部位の階調が調整される。
これらの機能および調整モードの選択、および調整操作を含むプロジェクタ100の操作は、机上に置かれたプロジェクタ100の上部に設けられている操作部1、またはリモコン2により行われる。
なお、プロジェクタ100は、机上に設置されることに限定されず、例えば、プロジェクタ100を天井に設置し、リモコン2によって操作する構成であっても良い。
《プロジェクタの構成》
図2は、本発明のプロジェクタの概略構成図である。ここでは、図2を用いて、「ガンマ」調整などの画像調整機能を実現するためのプロジェクタ100の概略構成について説明する。
プロジェクタ100は、光源部としてのランプ3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5R,5G,5B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7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5R,5G,5B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4の構成に含まれている。
プロジェクタ100は、操作部1、リモコン2、ランプ3、光学部4、投写レンズ7、制御部10、操作受付け部11、電源部12、ランプ駆動部13、記憶部14、ADコンバータ15、画像信号処理部16、画像信号補正部25、液晶パネル駆動部26などから構成されている。
操作部1は、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「Menuボタン」、選択した内容を決定するための「Selectボタン」、一つ前の操作画面に戻るための「Escボタン」、選択肢の選択や、階調の1ステップごとの増減を行う「↑ボタン」、「↓ボタン」、「→ボタン」、「←ボタン」などが含まれている。なお、「↑ボタン」、「↓ボタン」はセットで、「上下ボタン」、「→ボタン」、「←ボタン」は、セットで「左右ボタン」として説明する。この「上下ボタン」および「左右ボタン」は、操作画面の態様に応じて、それぞれがプラスボタンおよびマイナスボタンとして機能する。
リモコン2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1と同様な複数の操作用ボタンに加えて、階調調整モードへ直接入るための「γ調整ボタン」を備えている。
ランプ3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4は、ランプ3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5R,5G,5B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7は、光学部4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。
制御部10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。
操作受付け部11は、操作部1あるいはリモコン2への操作がなされると、当該操作を受付け、制御部10へ各種動作のトリガとなる操作信号を送る。
電源部12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プロジェクタ100の各部に供給する。
ランプ駆動部13は、電源部12からの電力供給を受け、ランプ3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。
記憶部14は、例えば、フラッシュメモリや、FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory)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14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や、画像信号の階調特性を嗜好に合せて補正するための「階調特性調整プログラム」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。付随するデータには、プロジェクタ100の製造段階において測定された液晶ライトバルブ5R,5G,5Bごとの入力電圧レベルと、光の透過率との相関を示すVT特性に応じた、複数のγ補正データが記憶されている。
ADコンバータ15は、ADコンバータであり、デコーダ(図示せず)を含んで構成されている。ADコンバータ15は、画像信号供給装置200から供給される様々な形式のアナログ画像信号Vinを、必要に応じてデコーダにより信号形式を合せてからサンプリングクロックSCLKに基づいてA/D変換し、変換されたデジタルRGB信号を画像信号Dinとして出力する。サンプリングクロックSCLKは、画像信号処理部16内のPLL(Phase Locked Loop)回路(図示せず)にて、画像信号Vinの同期信号SYNCから生成され、ADコンバータ15に供給される。この画像信号のAD変換は、画像信号Vinに様々な画像信号処理を施すために行われる。
画像信号処理部16は、スケーラ機能を備えた画像プロセッサであり、画像信号Dinにスケーリングおよび階調特性の調整を含む様々な画像処理を施すことによりデジタル画像信号Dcsを生成する。画像信号処理部16には、フレームメモリ17およびOSDメモリ18が付属している。
フレームメモリ17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。
OSDメモリ18は、画像メモリであり、プロジェクタ100を操作するための様々な操作画面や、画像部位を選択するための選択カーソルを表す画像データなどの画像情報が記憶されている。
画像信号処理部16は、スケーラ部19、OSD部20、階調ポイント調整部21、ガンマ補正部22、CPU部23などから構成されている。
スケーラ部19は、画像信号Dinの画像データを、当該画像信号の持つ解像度でRGBの色信号ごとにフレームメモリ17に書き込み、液晶ライトバルブ5R,5G,5Bにて表示可能な解像度に変換して読み出すことにより、表示部の解像度に合致した画像信号を生成するスケーリング処理を行う。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、スケーリング処理と合せて行われる。
OSD部20は、OSDメモリ18から操作画面などを読み出し、読み出した画面を画像信号に重畳させるOSD(On Screen Display)機能を司る。OSD処理は、フレームメモリ17にRGBの色光ごとの画像が書き込まれている段階で行われる。
階調ポイント調整部21、およびガンマ補正部22は、ファームウエアのRAMエリアに設けられた1次元のルックアップテーブル(以降、「LUT」という)であり、画像信号Dinの階調特性を調整する。なお、階調ポイント調整部21の前段にはRGB信号をYUV信号に変換する「RGB−YUV変換部」、ガンマ補正部22の後段にはYUV信号をRGB信号に変換する「YUV−RGB変換部」(いずれも図示せず)が設けられており、「階調ポイント調整」および「γ補正」は、YUV信号のY信号を用いて行われる。
CPU部23は、画像プロセッサとしての画像信号処理部16の制御を司るCPUであり、フレームメモリ17、OSDメモリ18、を用いて、前記一連の画像処理を制御する。なお、CPU部23が、制御部10の機能、例えば、プロジェクタ100の起動、画像の投写、シャットダウンなどの全体制御を兼ねることにより、プロジェクタ100の構成を、制御部10を省いた構成としても良い。
画像信号補正部25は、3次元のLUTであり、画像信号処理部16から入力される画像信号Dcsに、液晶ライトバルブ5R,5G,5Bで表現可能な色再現領域(ガマット)で、画像信号による画像を適切に表すためのカラーマッチング処理や、液晶ライトバルブ5R,5G,5B固有の色むらを補正するための色むら補正処理を施したデジタル画像信号を生成する。さらに画像信号補正部25は、DAコンバータ(図示せず)を内蔵しており、当該DAコンバータにより生成したデジタル画像信号をDA変換し、アナログ画像信号Voutを生成する。
液晶パネル駆動部26は、液晶ライトバルブ5R,5G,5Bに画像信号補正部25から入力される画像信号Voutと、駆動電圧などを供給し、液晶ライトバルブ5R,5G,5Bに画像を写し出す。
《階調特性の調整および補正方法》
図3(a)は、階調ポイント調整部のLUTにおける入出力特性の一例を示すグラフである。図4(a)は、液晶ライトバルブのVT特性の一例を示すグラフ、図4(b)は、ガンマ補正部のLUTにおける入出力特性の一例を示すグラフである。
ここでは、本発明の特徴部分である階調ポイント調整部21、およびガンマ補正部22による階調特性の調整の内容について、図2、図3(a)および図4(a),(b)を用いて説明する。
プロジェクタ100において、階調特性の調整は、第1段階としての階調ポイント調整部21による調整と、第2段階としてのガンマ補正部22による調整との2段階に行われる。よって、画像信号処理部16から出力される画像信号Dcsは、前記各段階において施される調整内容を合成した階調特性を持つこととなる。
第1段階は、階調ポイント調整部21による、階調特性の調整ポイントごとの階調調整である。階調ポイント調整部21は、「カラーモード」調整、および「ガンマ」調整における「カスタム」特性の調整を担う。
図3(a)のグラフのX軸には、入力階調レベルに応じて複数の調整ポイント「階調1〜9」が設けられている。また、調整ポイント「階調1〜9」ごとに、それぞれの調整ポイントにおける出力階調値を示すドット表示部D1〜D9が設けられている。
ここで図3(a)のグラフの入出力特性を持つ階調ポイント調整部21のLUTは、10ビットの入力階調値に対して、1対1に対応する10ビットの出力階調値を出力する。当該LUTの初期設定における変換特性は、X軸の入力階調値を「x」、Y軸の出力階調値を「y」としたとき、「y=x」として設定されている。これは、γ値1.0に相当し、「カラーモード」調整におけるカラーモードでいうと「ナチュラル」となる。カラーモードには、「ナチュラル」、「ダイナミック」、「シアター」などの選択肢がある。
「カラーモード」調整に用いられ、画像の階調特性のベースとなる「基準γ特性」にアクセントを持たせるためのカラーモードごとに設定された「階調補正データ」は、あらかじめ記憶部14に記憶されている。「階調補正データ」は、階調ポイント調整部21のLUTに設定され、調整ポイント「階調1〜9」ごとに出力階調値が定められている。
また、ガンマ調整の「カスタム」特性においては、調整ポイント「階調1〜9」ごとの出力階調値が所望の値に調整され、カスタマイズされた「階調補正データ」が生成される。
なお、「カスタム」特性の調整は、階調ポイント調整部21にて行われるが、カラーモードの選択操作がなされる操作画面からではなく、「ガンマ」調整の操作画面から調整操作が行われる。
第2段階は、ガンマ補正部22による、液晶ライトバルブ5R,5G,5Bに固有の階調特性を補正するための調整である。なお、以降の説明において、階調ポイント調整部21による階調特性の調整のことを「階調ポイント調整」、ガンマ補正部22による各液晶ライトバルブに固有の階調特性を補正するための調整のことを「γ補正」として説明する。
図4(a)のグラフにおいて、横軸は、液晶ライトバルブへの印加電圧を8ビットで示し、縦軸は、光の透過率を表している。図4(a)に示される通り、液晶ライトバルブ5R,5G,5Bは、それぞれが固有の階調特性(「電圧対透過率特性」または、「VT特性」ともいう)を有している。
ガンマ補正部22は、この液晶ライトバルブ5R,5G,5B固有の階調特性が、図4(a)のグラフにおいて基準γ特性で示される入出力特性となるようにLUTにより補正を行う。このためガンマ補正部22の液晶ライトバルブ5R,5G,5Bごとに設けられたLUTには、図4(b)に示されるような、液晶ライトバルブ5R,5G,5B固有の階調特性を、基準γ特性(例えば、γ値2.2)に変換するための入出力特性を持つ「γ補正データ」が設定されている。
プロジェクタ100は、基準γ特性としてγ値2.0〜2.4(0.1刻み)の5つの選択肢を有している。これらの基準γ特性に対応するγ補正データは、プロジェクタ100の製造段階において、液晶ライトバルブ5R,5G,5Bごとの階調特性を測定した上であらかじめ設定されており、記憶部14に記憶されている。
このようにプロジェクタ100における階調特性の調整は、第1段階としての階調ポイント調整部21による「階調ポイント調整」と、第2段階としてのガンマ補正部22による「γ補正」との2段階に行われるため、画像信号処理部16から出力される画像信号Dcsは、前記各段階において施される調整内容を合成した階調特性を持つこととなる。これをグラフで説明すると、図4(a)の「γ補正」による基本γ特性と、図3(a)の「階調ポイント調整」による調整特性とを合成した階調特性として表される。
なお、階調特性の調整は、ガンマ補正部22による調整を先に行い、続いて階調ポイント調整部21による調整を行うという順番であっても良い。
これにより、例えば、基準γ特性「γ値2.0」における「ナチュラル」または「ダイナミック」もしくは「シアター」モードや、基準γ特性「γ値2.3」における各カラーモードなどという多様な組合せにより、様々な階調特性が生成される。
図3(b)は、図3(a)のグラフにおける調整ポイントごとの1ステップあたりの階調量を表す表である。ここでは、図3(b)を加えて、第1段階の階調ポイント調整部21による「階調ポイント調整」についてさらに詳しく説明する。
図3(b)のグラフにおける調整ポイントは9ポイント(階調1〜9)あり、そのうち6ポイントまでが、中間階調値である511階調値以下に設定されている。
また、残る3ポイントのうち1ポイント(階調7)は、略中間階調値である512階調値に設けられていることから、約78%の調整ポイントが、入力階調における低から中階調域に設けられていることになる。これは、経験則から割り出された調整頻度の多い階調域に、より多くの調整ポイントを設けたことによるものである。
このような複数の調整ポイントの中から、調整ポイントを選択して階調特性を調整するためには、「ガンマ」調整の選択肢の中から「カスタム」特性を選択し、「カーソル調整モード」または「グラフ調整モード」により、調整したい画像部位または、調整ポイントを指定する。
例えば、「カーソル調整モード」において選択カーソル51により、図1のスクリーンSCに投写されている画像の左下の画像部位を選択決定した場合、選択された画像部位の階調値に最も近い図3(a)のグラフにおける調整ポイント(例えば、階調4)が選択される。
選択された調整ポイントにおける出力階調の調整は、操作部1またはリモコン2のプラスおよびマイナスボタンとしての「上下ボタン」または「左右ボタン」により行われる。例えば、プラスおよびマイナスボタンとしての機能は、図9(b)の階調調整画面G4においては「左右ボタン」が、図17(a)のグラフ調整画面G12では「上下ボタン」が、それぞれその機能を担う。
また、各調整ポイントにおける1回の増加および減少操作による1ステップ当たりの所定の階調量は、例えば、調整ポイント「階調4」においてプラスボタンが1回操作されると、出力階調値は、所定の階調量としての1ステップ分「4カウント」増加する。同様に、マイナスボタンが1回操作されると、出力階調値は、1ステップ分「4カウント」減少する。また、プラスおよびマイナスボタンが押し続けられた場合(以降、「長押し」という)、長押しされた時間に応じて、1ステップ量づつ連続して増減させる。
このように各調整ポイントにおける1回の増加および減少操作による1ステップ当たりの所定の階調量としての調整階調量があらかじめ定められている。
調整ポイントごとの階調量は、図3(b)に示されるように、高階調域の調整ポイント「階調8,9」では、1ステップ分「2カウント」、その他の低〜中階調域の調整ポイントでは、1ステップ分「4カウント」と、低〜中階調域の調整ポイントにおける調整量が、高階調域に比べて多くなるように設定されている。
これは、高階調域における階調値の調整量は、低〜中階調域と比べて、少ないという経験則から定められている。
《選択カーソルの詳細》
図5(a)は、一態様における選択カーソルの拡大図である。図5(b)は、選択カーソルによる画像部位の選択状態の一態様を示す図である。
ここでは、「カーソル調整モード」にて用いられる選択カーソルの詳細について説明する。図5(a)は、図1において、スクリーンSCの投写画像における左下の人物の背景画像部位を選択している選択カーソル51を拡大したものである。
選択カーソル51は、画素選択部52と、環状部53とから構成されている。
画素選択部52は、画像における所望の画像部位を選択するための選択範囲を示し、表示部である液晶ライトバルブの有効表示画素の中から、選択範囲内に収まった画素を選択する。画素選択部52の場合、連続する縦横各3画素からなる画素p1〜9の9画素が選択範囲となる。なお、画素数は、9画素に限定するものではなく、3画素以上の連続した画素数であれば良い。
環状部53は、画素選択部52を包み込むように設けられ、常に画素選択部52と同一の色調となるように設定されている。環状部53は、常に画素選択部52と一緒に移動し、双方の位置関係は常に一定に保たれている。
このように画素選択部52の周りを環状部53が囲う特徴的な形態であるため、図1におけるスクリーンSCの画像の中で、選択カーソル51の位置は、選択カーソル51の大きさが小さくても、はっきりと確認されている。
選択カーソル51は、スケーラ部19によるスケーリング処理において、フレームメモリ17にRGB信号ごとの画像データが書き込まれている段階で、OSD部20により重畳される。選択カーソル51の位置は、フレームメモリ17上のアドレスにおいて、初期設定のアドレスから、「上下ボタン」および「左右ボタン」の操作による移動量によりCPU部23にて把握されている。ちなみに、選択カーソル51の初期設定における位置は、画像の略中央部となっている。
選択カーソル51によって選択された画素の階調値は、RGB信号ごとの画像データが書き込まれたフレームメモリ17における当該選択された画素の画像データを演算することにより、輝度信号データ(Y信号データ)として求められる。具体的には、「Y=0.299R+0.587G+0.144B」というような演算により輝度信号データが求められる。
プロジェクタ100は、このようにして求められた9画素の階調値(Y信号)において、最大と最小の階調値を除いた階調値の平均値を、選択された画像部位の階調値として認識する。これは、画像におけるノイズなどによる、異質な画素成分を除外するためである。なお、選択された全ての画素の階調値の平均をもって、選択された画像部位の階調値として認識する事であっても良い。
図5(b)は、画像Vの縁部を選択カーソルにより選択しているときの、選択カーソルの態様を示している。なお、選択カーソル51の位置が、画像Vの縁に達した場合、CPU部23は、画素選択部52の全貌が画像Vからはみ出さないように制御している。画像Vは、全白に近い階調値の明るい画像である。
選択カーソル51i、51jは、画像Vの左下周辺の画像部位を選択している。なお、ここでは、説明のため選択カーソル51i、51jを同一画面上に並べて示しているが、実際は、どちらか1つのみが表示される。
選択カーソル51iの画素選択部52は、画像Vの左下における最端部の9画素を選択している。この場合、環状部53は、画像Vの範囲内の部分のみ表示される。
同様に画像Vの左下側の画素を選択している選択カーソル51jの場合も、環状部53は、画像Vの範囲内の部分のみ表示されている。
このように、画像Vの縁部を選択カーソルにより選択した場合であっても、画像Vの範囲内の環状部53の形状が表示されるため、選択カーソルがはっきりと確認されている。
また、全白に近い明るい画像V上に表示されている選択カーソル51i、51jは、全黒の色調となっている。他方、図1のスクリーンSCの画像においては、選択カーソル51は白色となっている。
このように、選択カーソルの色調は、選択された画像部位の階調に応じて、選択された画像部位と、白または黒とのコントラストの大きい方のいずれかの色調となるようにCPU部23により制御されている。
《第1の画像調整処理の流れ−1:分岐画面まで》
図6は、分岐画面までの画像調整の流れを示したフローチャートである。図7(a)は、選択画面の一態様を示す図、図7(b)は、分岐画面の一態様を示す図である。
ここでは、プロジェクタ100による画像調整の第1の態様における分岐画面までの処理の流れについて、図6を中心に、適宜図7(a),(b)、図2を用いて説明する。
プロジェクタ100は、図1に示されるような環境に設置され、リモコン2により操作される。
ステップS1では、制御部10は、操作受付け部11からの操作信号により「ガンマ」調整を行う操作が有ったか確認する。「ガンマ」調整を行う操作が有った場合には、ステップS2へ進む。操作がなかった場合は、引き続き操作を待ち受ける。この操作により、記憶部14の「階調調整プログラム」が起動し、当該プログラムに規定された階調調整の順序および内容に沿って以下の処理が行われる。
ステップS2では、制御部10は、画像信号処理部16により図7(a)に示される選択画面G1を画像信号に重畳させる。
選択画面G1の左側には、階調特性の選択肢としてγ値2.0〜2.4と、カスタム特性を示す「カスタム」と、リセットという選択肢が表示されている。また、選択画面G1の右側の画面は、選択されている選択肢の階調特性を示している。選択画面G1は、「カスタム」が選択されている状態を示しており、画面右側のグラフは、その階調特性を示している。
選択画面G1のグラフは、「γ補正」と、「階調ポイント調整」による調整特性とを、合成した階調特性を示しているが、この直線は基準γ特性「γ値2.2」を意味している。これは、プロジェクタ100の初期設定における基準γ特性が「γ値2.2」であるため、グラフが「γ値2.2」のときに直線として表される目盛り軸の設定となっていることと、カスタム特性における初期設定の基準γ特性も、「γ値2.2」に設定されているためである。
なお、以降の説明に用いられる各種操作画面におけるグラフも同様の目盛り軸の設定となっている。
また、選択画面G1の下には、選択画面G1を操作するための操作部1、またはリモコン2の対応する操作ボタン名が示されている。具体的には、操作段階を1ステップ戻すためには「Escボタン」、階調特性を選択するためには「上下ボタン」、「カスタム」特性の選択を決定するためには「Selectボタン」、調整を終了させるためには「Menuボタン」を使うと表示されている。なお、以降説明するその他の操作画面におけるこのような操作案内表示も、同様の意味を持っている。
また、以降の説明において、新しい操作画面が表示される際には、それまで表示されていた操作画面は閉じられ、また、操作画面が表示されてから、一定時間、例えば、2分間何も操作がなされなかった場合には、操作画面を閉じて、当該調整を終了するものとする。
ステップS3では、制御部10は、操作受付け部11からの操作信号により選択画面G1の階調特性の選択肢から、いずれかの特性を選択する操作が有ったか確認する。選択操作が有った場合には、ステップS4へ進む。選択操作がなかった場合は、引き続き操作を待ち受ける。
ステップS4では、制御部10は、選択された階調特性のγ補正データを、ガンマ補正部22のLUTに設定し、当該階調特性による画像を投写する。この段階で、選択画面G1の背面の投写画像は、選択された階調特性により画像調整された画像となっている。
ステップS5では、制御部10は、操作受付け部11からの操作信号により選択された階調特性を決定する操作が有ったか確認する。決定操作が有った場合には、ステップS6へ進む。決定操作がなかった場合は、ステップS3へ戻り、決定操作がなされるまで、選択操作を受付ける。
ステップS6では、制御部10は、選択された階調特性が「カスタム」特性であるか確認する。「カスタム」特性で有った場合、ステップS7へ進む。「カスタム」特性ではなかった場合、ステップS10へ進む。
ステップS7では、制御部10は、画像信号処理部16により図7(b)に示される分岐画面G2を画像信号に重畳させる。
分岐画面G2には、「映像から調整する」と表された「カーソル調整モード」と、「グラフから調整する」と表された「グラフ調整モード」とのいずれかを選択するための選択肢が表示されている。分岐画面G2は、「カーソル調整モード」が選択された状態を表している。
ステップS8では、制御部10は、操作受付け部11からの操作信号により「カーソル調整モード」を選択決定する操作が有ったか確認する。選択決定操作が有った場合、「カーソル調整モード」のサブルーチンへ進む。選択決定操作がなかった場合、ステップS9へ進む。
ステップS9では、制御部10は、操作受付け部11からの操作信号により「グラフ調整モード」を選択決定する操作が有ったか確認する。選択決定操作が有った場合、「グラフ調整モード」のサブルーチンへ進む。選択決定操作がなかった場合、ステップS7へ戻り、選択および決定操作を待ち受ける。
続いて、ステップS6にて「カスタム」特性ではなかった場合について説明する。
ステップS10では、制御部10は、ガンマ補正部22のLUTに選択決定された階調特性のγ補正データを設定した状態で、画像信号処理部16により、選択画面G1を閉じさせ、「ガンマ」調整を終了する。
なお、「カーソル調整モード」または、「グラフ調整モード」を選択決定した選択記録は、記憶部14に記憶され、次回の操作時には、ステップS7の段階で、選択記録の調整モードを選択した状態の分岐画面が表示される。
また、ステップS6で、選択された階調特性が「カスタム」特性で有った場合、分岐画面G2を表示することに限定するものではなく、例えば、直接グラフまたはカーソル調整モードのいずれかの調整モードに入る処理ルーチンであっても良い。
《第1の画像調整処理の流れ−2:カーソル調整モード》
図8は、カーソル調整モードにおける画像調整の流れを示したフローチャートである。図9(a)は、特性確認画面の一態様を示す図、図9(b)は、階調調整画面の一態様を示す図である。図10(a)は、特性確認画面の一態様を示す図、図10(b)は、継続確認画面の一態様を示す図である。
ここでは、プロジェクタ100のカーソル調整モードにおける画像調整の流れについて、図8を中心に、適宜図9(a),(b)、図10(a),(b)、図2を用いて説明する。
ステップS21では、制御部10は、画像信号処理部16により画像を静止させる。これは、動画のままだと、画像部位を選択し難いためである。
ステップS22では、制御部10は、画像信号処理部16により「選択カーソル」を画像信号に重畳させる。この状態は、例えば、図1のスクリーンSCにおける画像上の選択カーソル51のような態様である。
ステップS23では、制御部10は、操作受付け部11からの操作信号により「選択カーソル」によって選択された画像部位を決定する操作が有ったか確認する。選択決定操作が有った場合、ステップS24へ進む。選択決定操作がなかった場合、選択決定操作を待ち受ける。
ステップS24では、制御部10は、画像信号処理部16により、選択された画像部位を明滅させるとともに、図9(a)の特性確認画面G3を画像信号に重畳させる。
この処理においては、まず、制御部10は、「選択カーソル」によって選択された画像部位におけるRGB各色ごとの画像データをフレームメモリ17から読み出し、各画素の画像データから輝度信号データ(Y信号データ)を求める。次に、各画素のY信号データの最大と最小の階調値を除いたY信号データの平均値を求める。そして、求められたY信号データに一番近い調整ポイントを調整すべき調整ポイントとして選択する。
また、選択された画像部位の明滅は、階調ポイント調整部21(LUT)の「階調補正データ」における選択されている調整ポイントの出力階調値を、初期出力階調値プラス32カウント、マイナス32カウントで、1Hz周期ごとに切替えることにより行われる。
また、特性確認画面G3では、調整ポイント「階調2」が選択されている状態を示しており、調整ポイント「階調2」の表示ドット部D2が、画像部位の明滅サイクルと同期して点滅している。なお、表示ドット部の表示方法は、点滅に限定するものではなく、例えば、表示ドット部の色調を、オレンジ色などの、他の表示ドット部の色調と異なる色調に変更することであっても良い。
ステップS25では、制御部10は、操作受付け部11からの操作信号により、選択された調整ポイントを決定する操作が有ったか確認する。決定操作が有った場合、ステップS26へ進む。決定操作がなかった場合、決定操作を待ち受ける。
ステップS26では、制御部10は、画像信号処理部16により、画像部位の明滅を停止させるとともに、図9(b)の階調調整画面G4を画像信号に重畳させる。なお、ステップS24にて、特性確認画面G3の代わりに、階調調整画面G4を表示させる処理ルーチンであっても良い。この流れの場合、ステップS25の選択決定操作の確認は不要となり、階調調整画面G4への調整操作をトリガとして、画像部位の明滅を停止させる。
ステップS27では、制御部10は、操作受付け部11からの操作信号により、出力階調値を調整する操作が有ったか確認する。調整操作が有った場合、ステップS28へ進む。調整操作がなかった場合、調整操作を待ち受ける。
ステップS28では、制御部10は、調整された「階調補正データ」を、逐次、階調ポイント調整部21のLUTに設定し、当該階調特性による画像を投写する。この段階で、階調調整画面G4の背面の投写画像は、調整内容に応じた階調特性によりリアルタイムに画像調整された画像となっている。
ステップS29では、制御部10は、操作受付け部11からの操作信号により、調整内容を決定する操作が有ったか確認する。決定操作が有った場合、ステップS30へ進む。決定操作がなかった場合、ステップS27へ戻り、決定操作があるまで調整操作を受付ける。
ステップS30では、制御部10は、画像信号処理部16により、図10(a)の特性確認画面G5を画像信号に重畳させる。特性確認画面G5では、階調ポイント調整がなされた階調特性を示すグラフが表示されている。
ステップS31では、制御部10は、操作受付け部11からの操作信号により、調整結果を確定する操作が有ったか確認する。確定操作が有った場合、ステップS32へ進む。確定操作がなかった場合、確定操作を待ち受ける。また、確定操作が有った場合、ここまでに調整された内容は、「カスタム」特性の「階調補正データ」として記憶部14に記憶される。なお、ここで調整された「カスタム」特性に名前を附すための操作画面が表示され、例えば、「カスタム1」、「カスタムB」などの特性名を附して記憶させる処理ルーチンがあっても良い。
ステップS32では、制御部10は、画像信号処理部16により、図10(b)の継続確認画面G6を画像信号に重畳させる。継続確認画面G6には、カーソル調整モードによる調整を継続するか否か確認するための確認表示が表されている。
ステップS33では、制御部10は、操作受付け部11からの操作信号により、調整を継続する操作が有ったか確認する。継続操作が有った場合、ステップS22へ戻り、ここまでに調整した「階調補正データ」をベースデータとして、さらにカーソル調整モードによる調整を継続する。継続操作がなかった場合、継続確認画面G6を閉じてカーソル調整モードによる調整を終了する。
図11は、操作画面が画像に重畳表示されているときの一態様を示した図である。ここでは、特性確認画面や、階調調整画面の表示位置について説明する。
ステップS24で、選択位置の決定操作をトリガとして、図9(a)の特性確認画面G3が画像信号に重畳されるが、このときの特性確認画面G3の表示位置は、図11のように画面に向かって右下部に特性確認画面G3が表示される。これは、選択カーソル51により選択された画像部位と、特性確認画面G3とができるだけ重ならないように画像信号処理部16が制御しているためである。なお、図11においては、説明のため選択カーソル51と、特性確認画面G3とを一緒の画面に表示しているが、前述した通り、実際には、両者が一緒に表示されることはない。
また、選択画面、分岐画面、特性選択画面、階調調整画面などの操作画面の初期設定における表示位置は、画像の左下部分に設定されているが、特性確認画面および階調調整画面の表示位置については、選択されている画像部位、または、選択された調整ポイントに対応する画像部位と重ならないように制御されている。さらにこれらの操作画面の大きさは、特性確認画面G3のように、画像面積の1/4以下に設定されている。
また、ステップS24において、選択された画像部位の明滅が、出力階調値の±32カウントの増減により行われている背景、および明滅の周期が1Hzに設定されている理由について説明する。
一般的な画像表示装置における出力階調レベルは、8〜10bitであり、これは256〜1024出力階調値となる。ここで画面部位の明滅により、画面部位を視認させるときに、この出力階調レベルのフルスケールにより、階調「ゼロ」から最大値までを周期的に増減させると、コントラストが大きすぎて画像がちらついてしまい、観察者の眼が疲れてしまう。また、表示部の応答性が追いつかずに、残像のある違和感のある画像となってしまうこともある。このような現象を防ぐためには、選択された画像部位の明滅を出力階調値のフルスケールにおける±10%以下の階調量で行うことが好ましい。
よって、出力階調値の増減量は、±32カウントに設定されているが、これに限定するものではなく、出力階調値のフルスケールにおける±10%以下の階調量であれば良い。
また、明滅の周期が1Hzに設定されているのは、一般的に人間の視覚特性は、明滅周期が3Hzを超えると、徐々に画像のちらつきによる不快感を感じる度合いが高まると言われているからである。よって、明滅の周期は、1Hzに限定するものではなく、0.5〜3Hzの範囲内であれば良い。
《第1の画像調整処理の流れ−3:グラフ調整モード》
図12は、グラフ調整モードにおける画像調整の流れを示したフローチャートである。図13(a),(c)は、特性確認画面の一態様を示す図、図13(b)は、階調調整画面の一態様を示す図である。
ここでは、プロジェクタ100のグラフ調整モードにおける画像調整の流れについて、図12を中心に、適宜図13(a),(b),(c)、図2を用いて説明する。
ステップS41では、制御部10は、画像信号処理部16により画像を静止させる。
ステップS42では、制御部10は、画像信号処理部16により図13(a)の特性確認画面G7を画像信号に重畳させる。特性確認画面G7は、調整ポイント「階調1」が選択された状態で表示され、調整ポイント「階調1」に対応する画像部位が1Hz周期で明滅している。さらに調整ポイント「階調1」のドット表示部D1も、同期して点滅する。 なお、ドット表示部の表示方法は、例えば、表示ドット部の色調を、オレンジ色などの、他の表示ドット部の色調と異なる色調に変更することであっても良い。
ステップS43では、制御部10は、操作受付け部11からの操作信号により、調整ポイントを選択する操作が有ったか確認する。選択操作が有った場合、ステップS44へ進む。選択操作がなかった場合、選択操作を待ち受ける。
ステップS44では、制御部10は、画像信号処理部16により、選択された調整ポイントに対応する画像部位を1Hz周期で明滅させる。また、特性確認画面G7における選択された調整ポイントのドット表示部も、同期して点滅させる。なお、画像部位の明滅は、階調ポイント調整部21(LUT)の「階調補正データ」における選択されている調整ポイントの出力階調値を、初期出力階調値プラス32カウント、マイナス32カウントで、1Hz周期ごとに切替えることにより行われる。
ステップS45では、制御部10は、操作受付け部11からの操作信号により、選択された調整ポイントを決定する操作が有ったか確認する。決定操作が有った場合、ステップS46へ進む。決定操作がなかった場合、ステップS43へ戻り、決定操作があるまで選択操作を受付ける。
ステップS46では、制御部10は、画像信号処理部16により、画像部位の明滅を停止させるとともに、図13(b)の階調調整画面G8を画像信号に重畳させる。なお、ステップS44にて、特性確認画面G7を閉じて、階調調整画面G8を表示させる処理ルーチンであっても良い。この流れの場合、ステップS45の選択決定操作の確認は不要となり、階調調整画面G8への調整操作をトリガとして、画像部位の明滅を停止させる。
ステップS47では、制御部10は、操作受付け部11からの操作信号により、出力階調値を調整する操作が有ったか確認する。調整操作が有った場合、ステップS48へ進む。調整操作がなかった場合、調整操作を待ち受ける。
ステップS48では、制御部10は、調整された「階調補正データ」を、逐次、階調ポイント調整部21のLUTに設定し、当該階調特性による画像を投写する。この段階で、階調調整画面G8の背面の投写画像は、調整内容に応じた階調特性によりリアルタイムに画像調整された画像となっている。
ステップS49では、制御部10は、操作受付け部11からの操作信号により、調整内容を決定する操作が有ったか確認する。決定操作が有った場合、ステップS42へ戻る。決定操作がなかった場合、ステップS47へ戻り、決定操作があるまで調整操作を受付ける。
なお、決定操作が有った場合、ステップS42で表示される操作画面は、図13(c)に示されるような特性確認画面G9となる。特性確認画面G9では、例えば、調整ポイント「階調5」の出力階調値が、先に行われた調整内容を盛り込んだ階調値となっている。また、この調整内容は、「カスタム」特性の「階調補正データ」として記憶部14に既に記憶されている。なお、ここで調整された「カスタム」特性に名前を附すための操作画面が表示され、例えば、「カスタム1」、「カスタムB」などの特性名を附して記憶させる処理ルーチンがあっても良い。
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)記憶部14は、画像調整に用いられる特性自体をカスタマイズ可能なカスタム特性を含む複数の階調特性データを記憶していることから、プロジェクタ100は、階調特性の選択肢が多く、使用者の多様な嗜好による選択肢に応じることができる。
画像信号処理部16は、選択画面G1の階調特性を選択する操作がなされると、画像信号の階調特性を選択された階調特性により調整し、調整が施された画像信号による画像を投写することから、調整内容の選択段階において、選択画面G1の背景に調整内容を盛り込んだ画像を確認することができる。
従って、プロジェクタ100は、使用者の嗜好に応じた画質調整が可能で、調整内容の選択段階において、調整内容を盛り込んだ画像を確認することができる。
(2)選択画面G1には、選択されている階調特性の入力および出力階調レベルの相関関係を表すグラフが含まれていることから、選択されている階調特性を表すグラフを視認することができる。
従って、プロジェクタ100は、調整内容の選択段階において、調整内容を盛り込んだ画像に加えて、当該画像の階調特性を表すグラフも確認することができる。
(3)OSD部20は、カスタム特性の選択決定をトリガとして、グラフ、あるいは、カーソル調整モードのいずれか一方を選択させるための分岐画面G2を画像信号に重畳させることから、分岐画面G2により、グラフ、あるいは、カーソル調整モードのいずれか一方を選択することができる。
従って、プロジェクタ100は、使用者の嗜好に応じた調整方法を選択させることができる。
(4)「カーソル調整モード」または、「グラフ調整モード」を選択決定した記録である選択記録は、記憶部14に記憶され、次回の操作時には、選択記録の調整モードを選択した状態の分岐画面G2が表示されることから、使用者が、調整モードを選択操作する可能性が低減される。
従って、プロジェクタ100は、使い勝手が良い
(5)カスタム特性が選択された場合、「カーソル調整モード」または、「グラフ調整モード」いずれの調整モードであっても、カスタム特性の初期設定の階調特性を示す画像より小さなグラフである特性確認画面が表示されることから、特性確認画面によりカスタム特性の初期設定の階調特性を確認することができる。
さらに「グラフ調整モード」において、特性確認画面G7のグラフにおける調整ポイントごとの出力階調レベルを示す複数のドット表示部のうち、いずれか1つを選択する操作がなされると、OSD部20は、特性確認画面G7の重畳を止めるとともに、選択された調整ポイントの出力階調レベルを調整するための静止画像よりも小さな階調調整画面G8を画像信号に重畳させることから、階調調整画面G8により、選択された調整ポイントの出力階調レベルの調整を行うことができる。
従って、プロジェクタ100は、階調特性をグラフにより確認してから、使用者の嗜好に応じた画質調整を行うことができる。
(6)「カーソル調整モード」が選択決定されると、選択カーソル51が表示されるとともに、画像が静止することから、画像が動いていると困難な選択カーソル51による画像部位の選択を、静止画像上で容易に行うことができる。
さらにOSD部20は、選択カーソル51による画像部位を選択する操作がなされると、選択画像部位の決定操作を経てから、選択された画像部位に対応する階調特性の調整ポイントにおける出力階調レベルを調整するための静止画像よりも小さな階調調整画面G4を、画像信号に重畳させることから、階調調整画面G4により、選択された調整ポイントの出力階調レベルの調整を行うことができる。
従って、プロジェクタ100は、所望の画像部位を容易に選択可能で、使用者の嗜好に応じた画質調整を行うことができる。
(7)画像信号処理部16は、階調調整画面における階調レベルの調整操作に応じて、静止画像における調整ポイントに対応する画像部位の階調値を調整操作されている出力階調レベルに応じて逐次調整することから、調整を行っている段階において、調整内容を盛り込んだ画像をリアルタイムで確認することができる。
従って、プロジェクタ100は、使用者の嗜好に応じた画質調整が可能で、調整を行っている段階において、調整内容を盛り込んだ画像をリアルタイムで確認することができる。
(8)カスタム特性における複数の調整ポイントは、入力側の低階調域から中階調域の範囲に多くの調整ポイントが配分されていることから、プロジェクタ100は、使用者が最も階調調整に期待している「画質造り」に必要な階調領域に、多くの調整ポイントを有している。
また、調整ポイントごとの所定の出力階調量は、高階調域の調整ポイントに比べて、低階調域の調整ポイントの方が、多くなるように設定されていることから、グラフ調整画面、および階調調整画面の1ステップあたりの調整量は、使用ニーズに合った調整量に設定されている。
従って、プロジェクタ100は、使い勝手が良く、使用者の嗜好に応じた画像調整を行うことができる。
(9)選択画面、特性確認画面、階調調整画面、および分岐画面を含む操作画面の大きさは、画像の1/4以下であることから、操作画面により隠れてしまう部分を除いても、全体の3/4以上の画像を確認することができる。さらに操作画面は、初期設定として、略矩形をなした画像における四隅のいずれかの内側に配置されることから、画像の中心である中心部分が、操作画面によって隠れてしまうことはない。
また、OSD部は、選択された画像部位と、操作画面とが重ならないように、操作画面の位置を画像の範囲内で移動させることから、調整時に最も気になる選択された画像部位の調整状況を、調整時に確認することができる。
従って、プロジェクタ100は、常に画像の状態を確認しながら、画像調整を行うことができる。
(10)カスタム特性のデフォルトにおける初期設定の階調特性は、変更可能に設けられ、記憶部14に記憶されている複数の階調特性のうち、いずれか1つの階調特性が設定されることから、使用者の嗜好に合せてベースとなる階調特性を選択することができる。
また、調整されたカスタム特性は、記憶部に記憶され、次回、選択画面が表示されるときには、複数の階調特性の選択肢の1つとして表示されることから、調整したカスタム特性を記憶し、容易に再現することができる。
従って、プロジェクタ100は、使い勝手が良く、使用者の嗜好に応じた画像調整を行うことができる。
(11)「カーソル調整モード」において、画像信号処理部16は、画像調整を行う操作がなされると、画像を静止させるとともに、画像上の所望の画像部位を選択するための選択カーソル51を表示部に表示させる。よって、画像が動画であると、画像が変化するため画像部位を選択することが困難であるが、画像を静止させることにより、選択がし易い。さらに静止画像の中から、所望の画像部位を選択カーソル51により選択することができる。
OSD部20は、選択カーソル51による画像部位を選択する操作がなされると、選択された画像部位の階調に対応する調整ポイントを点滅、または調整ポイントの色調を変化させた特性確認画面を画像信号に重畳させることから、画像全体の階調特性における画像部位の位置がグラフに明示される。よって、画像全体の階調特性における調整ポイントを、階調調整を行う前にグラフにて確認することができる。
さらにOSD部20は、選択された画像部位を決定する操作がなされると、選択された画像部位の階調に対応する調整ポイントの階調調整画面を画像信号に重畳させることから、階調調整画面により、選択された画像部位の階調調整を行うことができる。
従って、プロジェクタ100は、投写画像の中から所望の調整部位を選択可能で、画像全体の階調特性を確認してから、選択した調整部位の画像を調整することができる。
(12)画像信号処理部16は、液晶ライトバルブ5R,5G,5Bに固有の階調特性を人間の視覚特性に適したものとするためにあらかじめ定められた複数の基準γ特性のうち、いずれか1つの基準γ特性に補正するためのガンマ補正部22と、基準γ特性における入力レベルに応じて設けられた複数の調整ポイントごとの出力階調値を調整する階調ポイント調整部21と、を備えることから、それぞれの機能が独立した専用の構成部位で行われる。よって、それぞれの構成を専用化できるため、シンプルな構成とすることができる。
さらに画像信号処理部16としての画像信号への階調調整は、ガンマ補正部22におけるγ補正と、階調ポイント補正部21における階調ポイント調整とを合成した階調特性により行われることから、2つの調整部位によって、高度な階調調整を行うことができる。
また、選択された調整ポイントの階調調整画面において、出力階調値の調整がなされると、階調ポイント調整部は、調整ポイントの出力階調値を調整内容に応じて変化させることから、階調調整画面の背面の画像は、リアルタイムに調整内容を反映した画像に更新される。
従って、プロジェクタ100によれば、シンプルな階調調整構成により、高度な階調調整が可能で、リアルタイムに調整内容を反映した画像を確認することができる。
(13)「カーソル調整モード」において、選択カーソル51は、液晶ライトバルブの画素における3画素以上の複数の連続する画素を選択する大きさを持つ画素選択部52を含んで構成されることから、幅を持った複数の画素における画素データを基にして、使用者が意図した選択部位を判断することができる。
さらに選択された画像部位に対応する階調特性の調整ポイントは、画素選択部により選択された複数の画素ごとの階調値の平均値、または、画素選択部により選択された複数の画素ごとの階調値における最大および最小の階調値を除いた平均値に最も近い入力階調レベルの調整ポイントが選択されることから、ノイズを含んだ画素データによる影響を低減して、使用者が意図した画像部位に対応する調整ポイントを選択することができる。
従って、プロジェクタ100は、投写画像の中から使用者の意図する調整部位を、正確に選択することができる。
(14)「カーソル調整モード」において、画素選択部52は、好適には縦横各3画素からなる方形状の合計9画素を選択する大きさを有することから、最大および最小の階調値の画素を除いて平均値をとる場合であっても、7画素の有効画素データが得られる。また、全体画像の中において適度な大きさとなるため視認し易く、さらに方形状であるため、画像部位を選択し易い。
従って、プロジェクタ100は、投写画像の中から使用者の意図する調整部位を、容易かつ正確に選択することができる。
(15)「カーソル調整モード」において、選択カーソル51は、画素選択部52の外周に、画素選択部52の外形状の一部を一回り大きくした形状を含む環状部53をさらに備え、環状部53は、常に画素選択部52との相対位置を保ち、画素選択部52とともに静止画像上を移動することから、選択カーソル51は、画素選択部52より一回り大きい環状部53を有した特徴的な形態となり、画像上により大きくはっきりと表示される。
さらに画像信号処理部16は、選択カーソル51が選択している画像部位の色調と、白または黒のいずれかの色調との、コントラストが高い方の色調に選択カーソル51の色調を調整することから、選択カーソル51の色調は、視認し易い色調となる。
よって、はっきりと表示される選択カーソル51により、所望の画像部位を選択し易い。
従って、プロジェクタ100によれば、画像上にはっきりと表示される選択カーソルにより、所望の画像部位を容易に選択することができる。
(16)「カーソル調整モード」において、選択カーソル51による画像部位の選択操作において、画素選択部52の位置は、画素選択部52の全貌が静止画像からはみ出さないように画像信号処理部16により制御され、画素選択部52が静止画像の縁に達した場合、選択カーソル51は、静止画像からはみ出した環状部53の一部の画像が欠けた状態で表示されることから、選択カーソル51により、画像の縁の画像部位までの画像を選択することが可能であり、また、画像の縁を選択した場合であっても、選択カーソル51を視認することができる。
従って、プロジェクタ100は、選択カーソルにより、全ての有効画像領域における所望の画像部位を選択することができる。
(17)「カーソル調整モード」において、画像信号処理部16は、画像調整を行う操作がなされると、画像を静止させるとともに、画像上の所望の画像部位を選択するための選択カーソル51を表示部に表示させる。よって、画像が動画であると、画像が変化するため画像部位を選択することが困難であるが、画像を静止させることにより、選択がし易い。さらに静止画像の中から、所望の画像部位を選択カーソル51により選択することができる。
さらに画像信号処理部16は、選択カーソル51により静止画像の中から画像部位が選択されると、静止画像における選択された画像部位、および選択された画像部位と略同一の階調を有する画像部位とを、明滅させることから、略同一の階調部位を含む選択された画像部位は、明滅によって、他の画像部位と区分けして表示される。よって、選択された画像部位を明確に視認することができる。また、これにより、予期しない部分が選択されている場合であっても、一目で識別できる。
従って、プロジェクタ100は、表示画像の中から所望の画像調整部位を選択可能で、選択された画像部位を明確に視認させることができる。
(18)「カーソル調整モード」において、選択カーソル51により選択された画像部位、および画像部位と略同一の階調を有する画像部位との明滅は、静止画像を表す画像信号の階調特性における入力階調レベルに対応した複数の調整ポイントのうち、選択された画像部位の階調値に最も近い入力階調レベルの調整ポイントでの出力階調値を、周期的に増減させることにより行われることから、1つの調整ポイントでの出力階調値を増減させるという簡便な方法により、選択された画像部位、および略同一の階調部位を明滅させることができる。
よって、プロジェクタ100によれば、簡便な方法によって、選択された画像部位および一緒に選択される画像部位とを、視認および識別することができる。
(19)画像信号処理部16は、表示部に固有の階調特性を人間の視覚特性に適したものとするためにあらかじめ定められた複数の基本階調特性のうち、いずれか1つの基本階調特性に補正するためのガンマ補正部22と、基本階調特性における入力レベルに応じて設けられた複数の調整ポイントごとの出力階調値を調整する階調ポイント調整部21と、を備え、それぞれが1次元のLUTであることから、それぞれが専用の機能を持つシンプルな構成となっている。よって、それぞれのLUTに設定する補正データも、複合化された大容量のデータではなく、シンプルなデータ構成とすることができる。
さらに選択カーソル51により選択された画像部位、および画像部位と略同一の階調を有する画像部位との明滅は、階調ポイント調整部21により行われることから、基本階調特性に影響を与えることなく、画像部位を明滅させることができる。
従って、プロジェクタ100は、簡便な構成により、選択された画像部位および一緒に選択される画像部位とを、視認および識別することができる。
(20)「カーソル調整モード」において選択カーソル51により選択された画像部位に対応する調整ポイント、または「グラフ調整モード」において選択された調整ポイントにおける画像部位を明滅させるための出力階調値の増減量は、階調特性における出力階調値のフルスケールに対して±10%以下の増減量であることから、程よいコントラストにより、観察者の眼を疲労させることなく、画像部位を視認させることができる。また、表示部の応答性も十分に追従することができる。
また、当該画像部位の明滅周期は、0.5〜3Hz以下であることから、ちらつきによる不快感を与えずに、当該画像部位を明確に視認させることができる。
従って、プロジェクタ100によれば、選択された画像部位を、不快感を与えることなくはっきりと視認させることができる。
(21)「カーソル調整モード」において選択カーソル51により選択された画像部位、または「グラフ調整モード」において選択された調整ポイントに対応する画像部位の明滅周期と、特性確認画面のドット表示部の点滅周期は、同期している。
よって、選択された画像部位と、特性確認画面における対応する調整ポイントのドット表示部とが、同一の選択部位を示していることを視認させることができる。また、周期を同期させることにより、視覚的な不快感を与えない。
従って、本発明に係る画像表示装置によれば、選択された画像部位と、ドット表示部とが対応していることを視覚的に知らしめることができる。
(実施形態2)
《第2の画像調整処理の流れ−1:分岐画面まで》
図14は、分岐画面までの画像調整の流れを示したフローチャートである。図15(a)は、選択画面の一態様を示す図、図15(b)は、分岐画面の一態様を示す図である。
ここでは、実施形態1のプロジェクタ100による画像調整の第2の態様における分岐画面までの処理の流れについて、図14を中心に、適宜図15(a),(b)、図2を用いて説明する。なお、実施形態1と同様の部分については同一の記号を用い、重複する説明は省略する。
実施形態2の画像調整においては、処理の流れや、操作画面の機能などが実施形態1の画像調整処理と異なる。このため、実施形態2における画像調整の順序および内容を規定する「階調調整プログラム」は、実施形態1の当該プログラムとは異なる態様のものであり、これに伴い、OSDメモリ18における一部の操作画面も、実施形態1の操作画面と異なった態様の画面が記憶されている。また、「カスタム」特性における基準γ特性は、操作部1の操作によりあらかじめγ値2.4が設定されている。
プロジェクタ100は、図1に示されるような環境に設置され、操作部1により操作される。
ステップS51では、制御部10は、操作受付け部11からの操作信号により「ガンマ」調整を行う操作が有ったか確認する。「ガンマ」調整を行う操作が有った場合には、ステップS52へ進む。操作がなかった場合は、引き続き操作を待ち受ける。この操作により、記憶部14の「階調調整プログラム」が起動し、当該プログラムに規定された階調調整の順序および内容に沿って以下の処理が行われる。
ステップS52では、制御部10は、画像信号処理部16により図15(a)に示される選択画面G10を画像信号に重畳させる。
選択画面G10は、図7(a)の選択画面G1と同様のものである。選択画面G10では、「カスタム」特性が選択された状態を表しているが、選択画面G1のグラフと比較して、グラフが曲線を帯びている。これは、「カスタム」特性における基準γ特性として、γ値2.4が設定されているため、γ値2.2を基準直線特性とするグラフの目盛り上で、γ値2.4を表しているからである。
ステップS53では、制御部10は、操作受付け部11からの操作信号により選択画面G10の階調特性の選択肢から、いずれかの特性を選択する操作が有ったか確認する。選択操作が有った場合には、ステップS54へ進む。選択操作がなかった場合は、引き続き操作を待ち受ける。
ステップS54では、制御部10は、画像信号処理部16により選択画面G10を、選択された内容に応じて更新する。選択画面G10の更新内容は、画面左側の選択された階調特性を示す表示(例えば、「2.3」など)を選択表示とすることである。この段階では、背景の画像の階調調整は行われない。
ステップS55では、制御部10は、操作受付け部11からの操作信号により選択された階調特性を決定する操作が有ったか確認する。決定操作が有った場合には、ステップS56へ進む。決定操作がなかった場合は、ステップS53へ戻り、決定操作がなされるまで、選択操作を受付ける。
ステップS56では、制御部10は、決定された階調特性が「カスタム」特性であるか確認する。「カスタム」特性であった場合には、ステップS58へ進む。「カスタム」特性ではなかった場合には、ステップS57へ進む。
ステップS57では、制御部10は、選択された階調特性のγ補正データを、ガンマ補正部22のLUTに設定し、当該階調特性による画像を投写する。さらにステップS53へ戻り、再度、階調特性を選択する操作を待ち受ける。この段階で、選択画面G10の背面の投写画像は、選択された階調特性により画像調整された画像となり、選択画面G10には、選択された階調特性がグラフ表示される。なお、調整を終了させるためには、選択画面G10の下部の表示に従い、操作部1、またはリモコン2の「Menuボタン」を押せば良い。
続いて、ステップS56で、「カスタム」特性であった場合について説明する。
ステップS58では、制御部10は、画像信号処理部16により図15(b)に示される分岐画面G11を画像信号に重畳させる。分岐画面G11は、図7(b)の分岐画面G2と同様のものである。分岐画面G11では、グラフ調整モードが選択されている。
ステップS59では、制御部10は、操作受付け部11からの操作信号により「カーソル調整モード」を選択決定する操作が有ったか確認する。選択決定操作が有った場合、「カーソル調整モード」のサブルーチンへ進む。選択決定操作がなかった場合、ステップS60へ進む。
ステップS60では、制御部10は、操作受付け部11からの操作信号により「グラフ調整モード」を選択決定する操作が有ったか確認する。決定操作が有った場合、「グラフ調整モード」のサブルーチンへ進む。決定操作がなかった場合、ステップS58へ戻り、選択および決定操作を待ち受ける。
《第2の画像調整処理の流れ−2:カーソル調整モード》
図16は、カーソル調整モードにおける画像調整の流れを示したフローチャートである。図17(a),(b)は、グラフ調整画面の一態様を示す図、図17(c)は、継続確認画面の一態様を示す図である。
ここでは、プロジェクタ100の画像調整の第2の態様におけるカーソル調整モードの画像調整の流れについて、図16を中心に、適宜図17(a),(b),(c)、図2を用いて説明する。
ステップS71では、制御部10は、画像信号処理部16により画像を静止させる。これは、動画のままだと、画像部位を選択し難いためである。
ステップS72では、制御部10は、画像信号処理部16により「選択カーソル」を画像信号に重畳させる。この状態は、例えば、図1のスクリーンSCにおける画像上の選択カーソル51のような態様である。
ステップS73では、制御部10は、操作受付け部11からの操作信号により「選択カーソル」によって選択された画像部位を決定する操作が有ったか確認する。決定操作が有った場合、ステップS74へ進む。選択決定操作がなかった場合は、決定操作を待ち受ける。
ステップS74では、制御部10は、画像信号処理部16により、選択された画像部位を明滅させるとともに、図17(a)のグラフ調整画面G12を画像信号に重畳させる。
この処理においては、まず、制御部10は、「選択カーソル」によって選択された画像部位におけるRGB各色ごとの画像データをフレームメモリ17から読み出し、各画素の画像データから輝度信号データ(Y信号データ)を求める。次に、各画素のY信号データの最大と最小の階調値を除いたY信号データの平均値を求める。そして、求められたY信号データに一番近い調整ポイントを調整すべき調整ポイントとして選択する。
また、選択された画像部位の明滅は、階調ポイント調整部21(LUT)の「階調補正データ」における選択されている調整ポイントの出力階調値を、初期出力階調値プラス32カウント、マイナス32カウントで、1Hz周期ごとに切替えることにより行われる。
また、グラフ調整画面G12は、調整ポイント「階調3」が選択されている状態を示しており、調整ポイント「階調3」のドット表示部D3の色調が、他の表示ドット部の色調(白)と異なる色調、例えば、オレンジ色となっている。なお、ドット表示部の表示方法は、例えば、ドット表示部を画像部位の明滅と同期させて点滅させることであっても良い。
グラフ調整画面G12には、「オレンジ色の部分が、調整対象です。階調を調整して下さい。」という調整を促す文字が表示され、さらに選択された画像部位に対応する調整ポイントの調整状況を確認するためのインジケータ55が設けられている。インジケータ55は、選択された調整ポイントのドット表示部が調整によって上下するのに伴い、その調整状況を拡大して表示する。
なお、画像上に表示されるグラフ調整画面G12の位置および大きさは、図11の特性確認画面G3と同様であり、選択カーソル51により選択された画像部位と重ならないように画像信号処理部16により制御されている。
ステップS75では、制御部10は、操作受付け部11からの操作信号により、出力階調値を調整する操作が有ったか確認する。調整操作が有った場合、ステップS76へ進む。調整操作がなかった場合、調整操作を待ち受ける。
ステップS76では、制御部10は、画像信号処理部16により、画像部位の明滅を停止させるとともに、調整された「階調補正データ」を、逐次、階調ポイント調整部21のLUTに設定し、当該階調特性による画像を投写する。さらにグラフ調整画面は更新され、図17(b)のグラフ調整画面G13に示されるように、調整内容を反映したグラフ表示となり「調整結果を確認して下さい。」という文字が表示される。この段階で、グラフ調整画面G13の背面の投写画像は、調整内容に応じた階調特性によりリアルタイムに画像調整された画像となっている。
ステップS77では、制御部10は、操作受付け部11からの操作信号により、調整内容を決定する操作が有ったか確認する。決定操作が有った場合、ステップS78へ進む。決定操作がなかった場合、ステップS75へ戻り、決定操作があるまで調整操作を受付ける。
なお、決定操作が有った場合、ここまでに調整された内容は、「カスタム」特性の「階調補正データ」として記憶部14に記憶される。
ステップS78では、制御部10は、画像信号処理部16により、図17(c)の継続確認画面G14を画像信号に重畳させる。継続確認画面G14には、カーソル調整モードによる調整を継続するか否か確認するための確認表示が表されている。
ステップS79では、制御部10は、操作受付け部11からの操作信号により、調整を継続する操作が有ったか確認する。継続操作が有った場合、ステップS72へ戻り、ここまでに調整した「階調補正データ」をベースデータとして、さらにカーソル調整モードによる調整を継続する。継続操作がなかった場合、継続確認画面G14を閉じてカーソル調整モードによる調整を終了する。
《第2の画像調整処理の流れ−3:グラフ調整モード》
図18は、グラフ調整モードにおける画像調整の流れを示したフローチャートである。図19(a),(b)は、グラフ調整画面の一態様を示す図である。
ここでは、プロジェクタ100の画像調整の第2の態様におけるグラフ調整モードの画像調整の流れについて、図18を中心に、適宜図19(a),(b)、図2を用いて説明する。
ステップS81では、制御部10は、画像信号処理部16により画像を静止させる。これは、動画のままだと、画像部位を選択し難いためである。
ステップS82では、制御部10は、画像信号処理部16により図19(a)のグラフ調整画面G15を画像信号に重畳させる。グラフ調整画面G15は、調整ポイント「階調1」が選択された状態で表示され、調整ポイント「階調1」に対応する画像部位が1Hz周期で明滅している。また、調整ポイント「階調1」のドット表示部D1の色調が、他の表示ドット部の色調(白)と異なる色調、例えば、オレンジ色となっている。
グラフ調整画面G15には、操作説明文章が表示され、さらに選択された調整ポイントの調整状況を確認するためのインジケータ55が設けられている。
ステップS83では、制御部10は、操作受付け部11からの操作信号により、調整ポイントを選択する操作が有ったか確認する。選択操作が有った場合、ステップS84へ進む。選択操作がなかった場合、選択操作を待ち受ける。
ステップS84では、制御部10は、画像信号処理部16により、選択された調整ポイントに対応する画像部位を1Hz周期で明滅させる。また、グラフ調整画面における選択された調整ポイントのドット表示部の色調をオレンジ色に変更する。なお、画像部位の明滅は、階調ポイント調整部21(LUT)の「階調補正データ」における選択されている調整ポイントの出力階調値を、初期出力階調値プラス32カウント、マイナス32カウントで、1Hz周期ごとに切替えることにより行われる。
ステップS85では、制御部10は、操作受付け部11からの操作信号により、出力階調値を調整する操作が有ったか確認する。調整操作が有った場合、ステップS86へ進む。調整操作がなかった場合、調整操作を待ち受ける。
ステップS86では、制御部10は、画像信号処理部16により、画像部位の明滅を停止させるとともに、調整された「階調補正データ」を、逐次、階調ポイント調整部21のLUTに設定し、当該階調特性による画像を投写する。さらにグラフ調整画面は更新され、調整内容を反映したグラフ表示となる。この段階で、グラフ調整画面の背面の投写画像は、調整内容に応じた階調特性によりリアルタイムに画像調整された画像となっている。
ステップS87では、制御部10は、操作受付け部11からの操作信号により、調整内容を決定する操作が有ったか確認する。決定操作が有った場合、グラフ調整画面G16を閉じ、調整を終了する。決定操作がなかった場合は、ステップS83へ戻り、決定操作がなされるまで、選択および調整操作を受付ける。
図19(b)のグラフ調整画面G16は、複数回の選択および調整操作が行われた状態を示している。複数回の調整により、調整ポイント「階調2〜7」の出力階調値が調整されたため、グラフ調整画面G15のベースとなった階調特性とは異なるカスタマイズされた階調特性となっている。
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)カスタム特性が選択された場合、「カーソル調整モード」または、「グラフ調整モード」いずれの調整モードであっても、カスタム特性の初期設定の階調特性を示すグラフを含んだ画像より小さなグラフ調整画面が表示され、グラフ調整画面は、入力階調レベルに応じて設けられた複数の調整ポイントごとの出力階調レベルを示すとともに階調特性を調整するための複数のドット表示部を有することから、グラフ調整画面によりカスタム特性の初期設定の階調特性を確認しながら、階調特性自体の調整を行うことができる。
従って、プロジェクタ100は、階調特性をグラフにより確認しながら、使用者の嗜好に応じた画質調整を行うことができる。
(2)画像信号処理部16は、選択された調整ポイントに対応する画像部位を1Hz周期で明滅させ、グラフ調整画面における選択された調整ポイントのドット表示部の色調をオレンジ色に変更することから、明滅している画像部位が階調特性におけるオレンジ色の階調ポイントに対応していることを視認させることができる。
従って、プロジェクタ100は、選択された画像部位と、ドット表示部とが対応していることを視覚的に知らしめることができる。
(3)画像信号処理部16は、グラフ調整画面における階調レベルの調整操作に応じて、静止画像における調整ポイントに対応する画像部位の階調値を調整操作されている出力階調レベルに応じて逐次調整することから、調整を行っている段階において、調整内容を盛り込んだ画像をリアルタイムで確認することができる。
さらにグラフ調整画面のグラフおよびインジケータ55により、階調特性の調整状況をリアルタイムに確認することができる。
従って、プロジェクタ100は、調整を行っている段階において、階調特性の調整状況および調整内容を盛り込んだ画像をリアルタイムで確認することができる。
(4)「グラフ調整モード」において表示される操作画面は、グラフ調整画面のみであり、1種類の操作画面により、全ての調整操作を完結できるため、操作効率が良い。
また、1つの調整ポイントの調整が終わった後、決定操作や、継続確認などを必要とせずに、引き続き他の調整ポイントの調整を行うことができるため、調整効率が良い。さらに、調整している階調特性をグラフおよび画像によりリアルタイムに視認できるため、調整状況の把握がし易い。
従って、プロジェクタ100は、使い勝手が良く、使用者の嗜好に応じた画質調整を行うことができる。
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。
(変形例1)
図2を用いて説明する。前記各実施形態において、カーソル選択モードにおける画像部位の選択や、出力階調値の調整は、操作部1または、リモコン2の「上下ボタン」や「左右ボタン」より行われていたが、これに限定するものではない。例えば、リモコン2にポインティングデバイスとしてトラックボールを設置し、記憶部14にはトラックボールに対応したデバイスドライバを記憶させ、トラックボールの操作により、画像部位の選択や、出力階調値の調整操作を行うことであっても良い。
この構成によれば、プロジェクタ100は、効率的に調整操作を行うことができる。
(変形例2)
図2を用いて説明する。前記各実施形態および変形例において、「階調ポイント調整」および「γ補正」は、YUV信号のY信号を用いて行われるものとして説明したが、これに限定するのものではない。
例えば、記憶部14に、RGB信号の各画素データから、対応する色信号ごとの輝度データを引き当てるための輝度テーブルを設け、RGB信号それぞれの輝度データを用いて、「階調ポイント調整」および「γ補正」を行うことであっても良い。
この構成であっても、前記各実施形態および変形例と同様の作用効果を得ることができる。
(変形例3)
図2を用いて説明する。前記各実施形態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5R,5G,5B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、前記各実施形態および変形例と同様の作用効果を得ることができる。
(変形例4)
図2を用いて説明する。前記各実施形態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、前記各実施形態および変形例と同様の作用効果を得ることができる。
実施形態1におけるプロジェクタの一使用態様図。 プロジェクタの概略構成図。 (a)階調ポイント調整部の入出力特性の一例を示す図。(b)調整ポイントごとの1ステップあたりの階調量を示した表。 (a)液晶ライトバルブのVT特性の一例を示すグラフ。(b)ガンマ補正部の入出力特性の一例を示すグラフ。 (a)一態様における選択カーソルの拡大図。(b)選択カーソルによる画像部位の選択状態の一態様を示す図。 分岐画面までの画像調整の流れを示したフローチャート。 (a)選択画面の一態様を示す図。(b)分岐画面の一態様を示す図。 カーソル調整モードにおける画像調整の流れを示したフローチャート。 (a)特性確認画面の一態様を示す図。(b)階調調整画面の一態様を示す図。 (a)特性確認画面の一態様を示す図。(b)継続確認画面の一態様を示す図。 操作画面が画像に重畳表示されているときの一態様を示した図。 グラフ調整モードにおける画像調整の流れを示したフローチャート。 (a)特性確認画面の一態様を示す図。(b)階調調整画面の一態様を示す図。(c)特性確認画面の一態様を示す図。 実施形態2における分岐画面までの画像調整の流れを示したフローチャート。 (a)選択画面の一態様を示す図。(b)分岐画面の一態様を示す図。 カーソル調整モードにおける画像調整の流れを示したフローチャート。 (a),(b)グラフ調整画面の一態様を示す図。(c)継続確認画面の一態様を示す図。 グラフ調整モードにおける画像調整の流れを示したフローチャート。 (a),(b)グラフ調整画面の一態様を示す図。
符号の説明
1…操作部、2…操作部としてのリモコン、3…光源部としてのランプ、5R,5G,5B…表示部としての液晶ライトバルブ、7…投写レンズ、10…制御部、14…記憶部、16…画像信号処理部、18…OSDメモリ、19…スケーラ部、20…OSD部、21…階調ポイント調整部、22…ガンマ調整部、23…CPU部、51…選択カーソル、52…画素選択部、53…環状部、100…画像表示装置としてのプロジェクタ、200…画像信号供給装置、階調1〜階調9…調整ポイント、D1〜D9…ドット表示部、G1,G10…選択画面、G2,G11…分岐画面、G3,G5,G7,G9…特性確認画面、G4,G8…階調調整画面、G6,G14…継続確認画面、G12,G13,G15,G16…グラフ調整画面、Vin,Din,Dcs,Vout…画像信号、SC…スクリーン。

Claims (12)

  1. 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、
    前記画像上の所望の画像部位を選択するための選択カーソルを前記画像信号に重畳させるOSD部と、
    少なくとも前記画像の階調特性の調整を開始する操作、および前記選択カーソルによる前記画像部位の選択操作がなされる操作部と、
    前記画像信号に階調特性の調整を含む画像調整を施し、前記操作部に前記画像調整を行う操作がなされると、前記画像を静止させるとともに、前記OSD部により前記選択カーソルを表示させる画像信号処理部と、を備え、
    前記画像信号処理部は、前記選択カーソルにより前記静止画像の中から前記画像部位が選択されると、前記静止画像における前記選択された画像部位、および前記選択された画像部位と略同一の階調を有する画像部位とを、明滅させることを特徴とする画像表示装置。
  2. 前記選択カーソルにより選択された画像部位、および前記画像部位と略同一の階調を有する画像部位との明滅は、前記静止画像を表す画像信号の階調特性における入力階調レベルに対応した複数の調整ポイントのうち、前記選択された画像部位の階調値に最も近い入力階調レベルの調整ポイントでの出力階調値を、周期的に増減させることにより行われることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
  3. 前記画像信号処理部は、前記表示部に固有の階調特性を人間の視覚特性に適したものとするためにあらかじめ定められた複数の基本階調特性のうち、いずれか1つの基本階調特性に補正するためのガンマ補正部と、前記基本階調特性における入力階調レベルに応じて設けられた複数の調整ポイントごとの出力階調値を調整する階調ポイント調整部と、を備え、
    前記画像信号処理部による前記画像信号への階調調整は、前記ガンマ補正部における階調補正と、前記階調ポイント補正部における階調調整とを合成した階調特性により行われ、
    前記選択カーソルにより選択された画像部位、および前記画像部位と略同一の階調を有する画像部位との明滅は、前記階調ポイント調整部により行われることを特徴とする請求項2に記載の画像表示装置。
  4. 前記調整ポイントでの出力階調値を周期的に増減させる増減量は、前記階調特性の出力階調値のフルスケールにおける±10%以下の増減量であることを特徴とする請求項2または3に記載の画像表示装置。
  5. 前記選択カーソルにより選択された画像部位、および前記画像部位と略同一の階調を有する画像部位との明滅周期は、0.5〜3Hzの範囲内であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像表示装置。
  6. さらに前記OSD部は、前記画像の階調特性を示す前記画像よりも小さなグラフを含んだグラフ調整画面を前記画像信号に重畳させるとともに、前記グラフ調整画面における前記階調特性を調整するための入力階調レベルに応じて設けられた複数の調整ポイントごとの出力階調レベルを示す複数のドット表示部のうち、前記選択された画像部位に対応する前記ドット表示部を明滅させる、または前記ドット表示部の色調を変化させることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の画像表示装置。
  7. さらに前記OSD部は、前記画像の階調特性を示す前記画像よりも小さなグラフである特性確認画面を前記画像信号に重畳させるとともに、前記特性確認画面における前記階調特性の入力階調レベルに応じて設けられた複数の調整ポイントごとの出力階調レベルを示す複数のドット表示部のうち、前記選択された画像部位に対応する前記ドット表示部を明滅させる、または前記ドット表示部の色調を変化させることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の画像表示装置。
  8. 前記グラフ調整画面、または前記特性確認画面のドット表示部の明滅周期は、前記選択カーソルにより選択された画像部位の明滅周期と同期することを特徴とする請求項6または7に記載の画像表示装置。
  9. 複数の前記調整ポイントは、入力階調レベルにおける低階調域から中階調域の範囲に、総調整ポイント数の半分以上の調整ポイントが配分されていることを特徴とする請求項2〜8のいずれか一項に記載の画像表示装置。
  10. 前記グラフ調整画面には、選択された前記調整ポイントごとに定められている所定の出力階調量を1ステップとし、階調値を1ステップづつ増加、または減少させるためのプラスボタンおよびマイナスボタンが含まれ、
    前記所定の出力階調量は、高階調域の前記調整ポイントに比べて、低階調域の前記調整ポイントの方が、多くなるように設定されていることを特徴とする請求項6または8に記載の画像表示装置。
  11. 前記操作部に、前記特性確認画面の選択された前記調整ポイントを決定する操作がなされると、前記OSD部は、前記特性確認画面の重畳を止めるとともに、選択された調整ポイントの出力階調レベルを調整するための階調調整画面を画像信号に重畳させ、
    前記階調調整画面には、選択された前記調整ポイントごとに定められている所定の出力階調量を1ステップとし、階調値を1ステップづつ増加、または減少させるためのプラスボタンおよびマイナスボタンが含まれ、
    前記所定の出力階調量は、高階調域の前記調整ポイントに比べて、低階調域の前記調整ポイントの方が、多くなるように設定されていることを特徴とする請求項7または8に記載の画像表示装置。
  12. 画像信号により表される画像を表示する表示部と、前記画像上の所望の画像部位を選択するための選択カーソルを前記画像信号に重畳させるOSD部と、少なくとも前記画像の階調特性の調整を開始する操作、および前記選択カーソルによる前記画像部位の選択操作がなされる操作部と、前記画像信号に階調特性の調整を含む画像調整を施し、前記操作部に前記画像調整を行う操作がなされると、前記画像を静止させるとともに、前記OSD部により前記選択カーソルを表示させる画像信号処理部と、を備えた画像表示装置の画像調整方法であって、
    前記選択カーソルにより前記静止画像の中から前記画像部位を選択する操作を受付ける工程と、
    前記静止画像における前記選択された画像部位、および前記選択された画像部位と略同一の階調を有する画像部位とを、明滅させる工程とを、含むことを特徴とする画像表示装置の画像調整方法。
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