JP2007096472A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 １６：９ワイド液晶の左右に黒画を表示して４：３画像を表示させるとき、左右の黒マスクと画像信号の境目に偽色が発生することを防ぐ。
【解決手段】 画像信号を入力する入力手段と、画素がデルタ状に配列され、前記画像信号を表示する表示手段と、
前記入力手段から入力される画像信号の縦横比と前記画像表示手段で表示可能な画面の縦横比とが一致しない場合に、前記画像表示手段に表示された前記画像信号の表示領域以外をマスクするマスク手段と、前記表示手段に表示された前記マスク部分と前記画像信号との境界部分の帯域を制限する帯域制限手段と、を有することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、カメラ一体型ＶＴＲ等で用いられる画像表示装置に関する。

従来、テレビモニタは表示画面のアスペクト比が４：３であった。テレビモニタにはテレビ放送を受信して画像を表示する他、カメラ一体型ＶＴＲ等によってユーザーが撮影した画像を表示することも可能である。このカメラ一体型ＶＴＲにも記録／再生画像の確認のために液晶パネル等を用いた小型のモニタが具えられているが、従来はこの小型モニタのアスペクト比もテレビモニタと同様４：３のものであった。

近年、ＴＶの高画質化に伴いＥＤＴＶ、ＨＤＴＶ、地上デジタル放送等のテレビ方式が開発されているが、これら高画質放送の画像のアスペクト比は１６：９である。そして、２０１１年には従来のアナログ放送がなくなり地上デジタル放送に切り替わる予定であるため、各家庭におけるテレビモニタも従来のアスペクト比４：３のものから１６：９ワイドテレビへと徐々に入れ替わりつつある。

先に述べたカメラ一体型ＶＴＲにおいても、それに具えられる小型モニタのアスペクト比は従来は４：３のものであったが、各家庭に１６：９ワイドテレビが普及するとそれに合わせて１６：９のワイドモニタを搭載するものが主流になると思われる。

カメラ一体型ＶＴＲ等に用いられる表示装置は、大きさ、消費電力、コストの面から液晶パネルを用いた表示装置が一般に用いられている。液晶表示装置の構造は、個々の画素が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に塗り分けられたカラーフィルタと、偏光板、液晶層からなる液晶パネルと、液晶パネルの背面から白色光を照射するバックライトとからなる。そして、Ｒ，Ｇ，Ｂ各画素の液晶に電圧を印加し、その透過率を変化させることによって各色を表示させている。ここで、隣接する３色が同時に点灯した場合には白色として、また、同時に消灯した場合には黒色として認識される。そのためこれら３色の画素は水平方向には必ず隣接し配置される。さらに、カメラ一体型ＶＴＲ等に用いられる小型の液晶パネルにおいては見かけ上の解像度を向上させるため、垂直方向において１ラインごとに画素の位置を０．５画素分水平方向にずらすことによって、隣接する２ライン間でＲ、Ｇ、Ｂ画素が三角形を構成しより細かな画像情報を表現できるようなデルタ配列と呼ばれる画素の配置を行っている。デルタ配列のメリットは見かけ上の水平解像度が向上することである。

ここで、アスペクト比４：３のテレビモニタ用に表示する画像と１６：９ワイドテレビ用に表示する画像とは表示領域が異なるものである。

しかし現在はこのようにテレビ放送方式が切り替わる過渡期であり、アスペクト比４：３の画像と１６：９の画像とが市場に混在しているため、従来の４：３のテレビモニタに１６：９の横長画像を表示させる必要もある。ここで４：３のテレビモニタ画面の上下方向中央にアスペクト比１６：９の画像を表示し、その上下を黒画で帯状にマスクする方法が一般的にとられている（特許文献１を参照）。
特開平０８−３３６０９０号公報

カメラ一体型ＶＴＲでは自然画を表示することが主であり、固定した縦線のようなパターンを表示することはまれであるためにこのデメリットが実害になることは少ない。しかし、前述したように、カメラ一体型ＶＴＲ等に用いられる小型液晶パネルではＲ、Ｇ、Ｂ各画素をデルタ配列しているため、見かけ上の水平解像度は向上するが画素単位で見ると縦線のエッジが０．５画素単位でずれてギザギザになっている。しかし、１６：９ワイドパネルに４：３画像を表示する場合には、画像信号と左右のマスクの黒画部分との境目に常に縦線が表示されることとなるため、ここにデルタ配列によるデメリットが顕著に表れることになる。つまり、具体的には、画像として白画を入力し表示させたとき、０．５画素ずれた分が左右の黒画部分に１ラインごとに入り込み、これが固定した色の縦線として認識されてしまう。この現象が、画像として白を表示しているにもかかわらず他の色が偽色となって見えてしまう問題があった。

本発明にかかわる画像表示装置は、画像信号を入力する入力手段と、デルタ状に配列された画素から構成され、前記画像信号を表示する表示手段と、前記入力手段から入力される画像信号の縦横比と表示手段で表示可能な画面の縦横比とが一致しない場合に、前記画像表示手段に表示された前記画像信号の表示領域以外をマスクするマスク手段と、前記表示手段に表示された前記マスク部分と前記画像信号との境界部分の帯域を制限する帯域制限手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、垂直方向において１ラインごとに画素の位置を０．５画素分水平方向にずらして配置されているデルタ配列の表示装置において、画像信号の帯域を制限することによって、急激な輝度の変化を防止し、黒マスク部分と画像部分の境界に生じる偽色を防止することが出来る。

（実施例１）
図１は本発明の表示装置をカメラ一体型ＶＴＲに実施した形態の基本構成を示すブロック図である。

同図において、レンズ１から入力された画像はＣＣＤ２にて光電変換されカメラ信号処理回路３に供給される。カメラ信号処理回路３にて所定の信号処理をされた画像信号はレコーダ回路４に供給され記録信号処理をされた後、記録媒体であるテープ５に記録されると同時に、ビデオ出力端子６と液晶表示装置１４用の信号処理回路に出力される。スイッチ８は画像信号の帯域選択スイッチであり、その一方の入力端子にはレコーダ回路４の出力信号が直接供給され、もう一方の入力端子にはレコーダ回路４の出力からローパスフィルタ（ＬＰＦ）７を介して帯域制限された画像信号が入力される。スイッチ８の出力信号は液晶駆動回路１０に供給される。液晶駆動回路１０では入力された画像信号に対して、コントラスト調整回路１１、ブライト調整回路１２、ガンマ調整回路１３等にて液晶表示装置１４に表示するに適した画像信号に信号処理する。こうして処理された画像信号は、マスク回路１５で黒画を描画するサイドブラック信号とともに液晶表示装置１４に表示される。マイコン９はこれら一連の処理を司るソフトが内蔵されている。また各種モード設定に応じた制御も行っており、例えば撮影モードが１６：９モードか４：３モードかに応じてカメラ信号処理回路３とスイッチ８を制御する。このスイッチ８によってマスク回路１５の処理をするか否かを切替えられるようにしても良い。

上記構成において、マイコン９は撮影モードが４：３モードでかつ１ラインごとの画像信号の始めと終わりの所定の期間（図２のＴ１、Ｔ２）のみＬＰＦ７側を選択するようにスイッチ８を制御する。

図２は１６：９ワイドモニタに４：３の画像を表示したときの例である。

図３は、図２における画像部分と左側のマスク処理の黒画部分の境界を拡大した図である。

Ｒは赤色の画素、Ｇは緑色の画素、Ｂは青色の画素を表す。Ｒ、Ｇ、Ｂの各画素は水平方向に隣接して配置される。さらに、上下２ライン間では画素が０．５画素分ずれて配置されている。よって垂直方向においては、隣接する上下ライン間でＲ、Ｇ、Ｂの各画素が三角形に配置されていることになる。そのため、黒画の直後に高輝度信号が入力されると、０．５画素ずれた分、Ｒの画素が１ラインごとに左側の黒画に入り込んでいる。例えば、白色の画像を入力した場合、Ｒ、Ｇ、Ｂの各画素は同じ輝度で光り、これら３色が混合されて白色として認識される。しかし、画像と黒画との境目を見ると１ラインごとにＲの画素が黒画の中に入り込んでいるために、あたかもそこに赤い線が偽色となって固定した色の縦線として認識されてしまう。この現象は水平方向に隣接する画素間の輝度差が大きいときに顕著に表れる。

同図において画像は表示画面の左右方向ほぼ中央に表示され、その左右は黒画で帯状にマスクされている。同図における期間Ｔ１、およびＴ２は水平方向における左右の黒画部分と画像信号との境界を含む期間（約１μＳ）であり、この期間図１のスイッチ８がＬＰＦ７のある側を選択し、帯域制限を受けた画像信号が液晶駆動回路１０に供給される。よって期間Ｔ１においては黒から白への立ち上がりがなまるため、水平方向のＲ，Ｇ，Ｂ各画素単位で見るとその輝度は黒〜中間階調〜全点灯と変化する。同様に期間Ｔ２において白から黒への立下りがなまるためその輝度は全点灯〜中間階調〜黒と変化する。このように左右の黒帯部と画像信号との境界部分において画像信号にＬＰＦ７で帯域制限をかけることによって、隣接する画素間で黒〜全点灯という急激な輝度変化がなくなる。通常、画像信号をローパスフィルタによって帯域制限を行うと画像がぼやけてしまうが、本発明では左右の黒マスク部分と画像部分との境界部のみに帯域制限をかけるため画面中央の画像信号には全く影響を与えることはない。そして、帯域が制限された領域においては画像信号の立上がり、立下りが鈍る。すなわち、図１の構成で、図２のＴ１およびＴ２の期間においてＬＰＦ７が画像信号に帯域制限をかけることにより、画像信号の立上がり、立下りが鈍り黒〜中間階調〜白（またはその逆）と変化する。よって、黒マスクと画像信号の境目のＲの画素が目立ちにくくなり、偽色現象が緩和される。

このように、赤、緑、青の画素の集まりで構成された画素の配列がデルタ配列である画像表示装置において、表示画面のアスペクト比（１６：９）と表示する画像信号のアスペクト比（４：３）と異なる際の画像信号の左右に黒マスクを表示する場合に、ＬＰＦが画像信号と黒マスク部分の境界部分において画像信号の帯域を制限するように働く。これにより、左右の黒マスク部分と画像信号の境界部分において急激な輝度の変化を防止し、コントラストを下げるため、境界に生じる偽色を防止することが出来る。

本実施例においては画像表示装置として液晶表示装置を用いたが、有機ＥＬやその他の表示デバイスであってもＲ、Ｇ、Ｂの画素がデルタ配列していれば同様の効果を得られることは明らかである。また、アスペクト比が１６：９のワイドモニタと標準の４：３について説明したが、表示画面と表示する画像信号のアスペクト比が異なり、特に表示する画像信号の横方向のアスペクト比が表示画面よりも小さい場合であれば、本発明は有効である。

本 発明の表示装置をカメラ一体型ＶＴＲに実施した形態の基本構成を示すブロック図 １６：９ワイドモニタに４：３の画像を表示したときの例 図２における画像部分と左側の黒画部分の境界を拡大した図

符号の説明

１ レンズ
２ ＣＣＤ
３ カメラ信号処理回路
４ レコーダ回路
５ テープ
６ ビデオ出力端子
７ ＬＰＦ
８ スイッチ
９ マイコン
１０ 液晶駆動回路
１１ コントラスト調整回路
１２ ブライト調整回路
１３ ガンマ調整回路
１４ 画像表示装置
１５ マスク回路

Claims (5)

1. 画像信号を入力する入力手段と、
   デルタ状に配列された画素から構成され、前記画像信号を表示する表示手段と、
   前記入力手段から入力される画像信号の縦横比と表示手段で表示可能な画面の縦横比とが一致しない場合に、前記画像表示手段に表示された前記画像信号の表示領域以外をマスクするマスク手段と、
   前記表示手段に表示された前記マスク部分と前記画像信号との境界部分の帯域を制限する帯域制限手段と、を有することを特徴とする画像表示装置。
2. 前記表示手段の画素は、赤、緑、青の色成分から構成され、前記画素の配列が互いに直交する行と列とからなり，隣接する行が互いに半画素分ずれているデルタ配列であることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
3. 前記画像信号は、前記表示手段の画面の縦に対して横方向が短く、前記マスク手段は、前記表示手段の画面の中央に配置された、その左右に黒画を表示することを特徴とする請求項１乃至２記載の画像表示装置。
4. 前記帯域制限手段は、前記表示手段に表示された前記マスク部分と前記画像信号との境界部分の画像信号に対してローパスフィルタ処理を施すことを特徴とする請求項１乃至３に記載の画像表示装置。
5. 前記表示手段の表示可能な画面アスペクト比が１６：９で、前記表示手段の画面に表示される前記画像信号のアスペクト比が４：３であることを特徴とする請求項１乃至４に記載の画像表示装置。

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