JP2008083653A - 画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】入力する画像情報に応じた画像を表示する画像表示手段2と、装置全体を制御する制御手段3とを備えた画像表示装置1であって、制御手段3は、画像情報に基づく画像を形成する入力画像形成部321と、設定画面に係る画像を形成する設定画像形成部322と、形成される設定画面に係る画像の階調と、画像情報に係る画像の階調との差が広がるように、当該画像情報に係る画像の階調を調節する階調調節部314と、調節された画像情報に係る画像に、設定画面に係る画像を重畳した表示画像を形成する画像重畳部323と、表示画像を画像表示手段に表示させる表示手段駆動制御部33とを備える。これによれば、表示画像におけるコントラストの違いから設定画面を見易くすることができる。
【選択図】図1
Description
ところで、画像表示装置には、当該画像表示装置が設置される環境や使用条件に合わせて色合いや明るさ等の画像表示に係る情報等を設定可能に構成された画像表示装置が知られており、当該画像表示装置では、画像情報に係る画像中に設定画面を重畳して表示し、当該設定画面上で、各種設定を変更することができる。しかしながら、画像表示装置に入力する画像情報に応じた画像に設定画面に係る画像を重畳すると、当該画像情報に係る画像と、設定画面の画像との輝度及び階調の差が小さい場合には、設定画面が見づらいという問題が生じていた。このような問題に対し、背景画像(画像情報に係る画像)に応じて、表示するOSD(On Screen Display)画像の輝度を変化させる画像表示装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
本発明によれば、階調調整部により、入力する画像情報に係る画像の階調と、当該画像に重畳され、同一の画面上に表示される設定画面に係る画像の階調との差が広がるように、画像情報に係る画像の階調が調節される。そして、階調が調節された画像情報に係る画像に、設定画面に係る画像が画像重畳部により重畳され、各画像が重畳された表示画像が、表示手段駆動制御部による制御下で、画像表示手段により表示される。
これによれば、設定画面に係る画像の階調を変化させずに、当該設定画面に係る画像の階調と画像情報に係る画像の階調との差を大きくすることができる。従って、表示画像におけるコントラストの違いから、設定画面に係る画像を見易く、かつ、目立たせることができる。特に、警告等の画面を表示する際には、当該画面を目立たせることができるので、使用者の注意を喚起することができる。
本発明によれば、設定画面に係る画像の階調を中心とする範囲を適切に設定することにより、例えば、設定画面に係る画像の階調が高い場合、すなわち、当該画像が明るい場合には、画像情報に係る画像の階調を下げて、当該画像を暗くすることができる。また、設定画面に係る画像の階調が低い場合、すなわち、当該画像が暗い場合には、画像情報に係る画像の階調を上げて、当該画像を明るくすることができる。従って、設定画面に係る画像の階調と、画像情報に係る画像の階調とを確実に広げることができるので、設定画面を確実に見易く、かつ、目立たせることができる。
本発明によれば、階調判定部により、画像情報に係る画像の階調が前述の所定範囲内である場合には、設定画面に係る画像の階調と画像情報に係る画像の階調とが近接していると判断し、レベル判定部が、設定画面に係る画像の階調が所定レベルより高いか否かを判定することで、当該設定画面に係る画像が明るい画像であるか暗い画像であるかを判断することができる。そして、レベル判定部により、設定画面に係る画像の階調が所定レベルより高いと判断された場合には、画像情報に係る画像の階調を、前述の所定範囲外の階調となるように下げ、当該画像情報に係る画像を暗くする。
これによれば、設定画面に係る画像の階調が高い場合、すなわち、設定画面に係る画像が明るい場合に、当該設定画面に係る画像が重畳される画像情報に係る画像の階調を下げ、当該画像情報に係る画像を暗くすることができる。従って、各画像のコントラストの違いにより、表示画像における設定画面に係る画像を一層確実に見易く、かつ、目立たせることができる。また、このように、設定画面に係る画像を明るく、画像情報に係る画像を暗くすることにより、当該設定画面を浮き上がるように見せることができる。従って、表示画像の周囲が明るい場合や、暗い場合などの画像表示装置の使用環境に依らずに、表示画像中の設定画面をより一層見易くすることができる。
本発明によれば、階調判定部により、画像情報に係る画像の階調が前述の所定範囲内であると判定された場合には、レベル判定部が、設定画面に係る画像の階調が所定レベルより高いか否かを判定する。そして、レベル判定部により、設定画面に係る画像の階調が所定レベルより低いと判断された場合には、画像情報に係る画像の階調を、前述の所定範囲外の階調となるように上げ、当該画像情報に係る画像を明るくする。
これによれば、前述の場合とは逆に、設定画面に係る画像の階調が低い場合、すなわち、設定画面に係る画像が暗い場合に、当該設定画面に係る画像が重畳される画像情報に係る画像の階調を上げ、当該画像を明るくすることができる。従って、各画像が重畳された表示画像において、当該各画像のコントラストの違いにより、設定画面を一層確実に見易く、かつ、目立たせることができる。
さらに、このような光源として、LED(Light Emitting Diode)を備えた光源を採用した場合には、高圧水銀ランプ等の放電光源ランプを採用した場合に比べ、更なる省電力化を図ることができるほか、輝度調節時の応答性を向上することができる。
(1)プロジェクタ1の全体構成
図1は、本実施形態に係るプロジェクタ1の構成を示すブロック図である。
本実施形態のプロジェクタ1は、入力する画像情報に応じた画像を形成し、当該画像をスクリーンSC等に拡大投射するものである。このプロジェクタ1は、図1に示すように、画像表示手段2と、制御手段3と、画像情報入力手段4と、操作手段5とを備えて構成されている。
また、操作手段5は、プロジェクタ1の電源のオン/オフを実行させる電源キー、後述する設定画面に含まれる各項目を選択する選択キー、選択された項目を確定させる確定キー、及び、選択項目をキャンセルするキャンセルキー等の各キーを備えて構成されている。そして、操作手段5は、入力されたキーに応じた操作信号を、後述する制御手段3に出力する。
画像表示手段2は、制御手段3による制御下で、当該制御手段3から入力する画像信号に応じた画像を形成表示する。この画像表示手段2は、光源21と、液晶ライトバルブ22と、投射レンズ23とを備えて構成されている。
光源21は、本実施形態では、複数のLED(Light Emitting Diode)を備えて構成され、当該LEDの点灯は、後述する制御手段3を構成する光源駆動制御部34により制御される。このような光源21から射出された光は、図示しない複数の光学部品を介して、液晶ライトバルブ22の画像形成領域に重畳される。なお、このような光源21は、LD(Laser Diode)等の半導体発光素子で構成することができるほか、メタルハライドランプや高圧水銀ランプ等の放電光源ランプを用いても構成することができる。
このうち、液晶パネルは、一対の透明ガラス基板に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有し、ライトバルブ駆動制御部33から入力する駆動信号に応じて、画像形成領域内にある液晶の配向状態が制御され、当該液晶パネルの光入射側に位置する偏光板を透過した偏光光束の偏光方向を変調して光学像を形成する。
制御手段3は、プロジェクタ1全体の駆動を制御するものであり、CPU(Central Processing Unit)等が実装された回路基板として構成されている。この制御手段3は、主制御部31、画像制御部32、ライトバルブ駆動制御部33、光源駆動制御部34及び記憶部35を備えて構成され、これらはバスラインBLで互いに電気的に接続されている。
このうち、駆動データ記憶部351は、ROM(Read Only Memory)により構成され、当該駆動データ記憶部351には、プロジェクタ1の駆動時に読み出される各種プログラムやデータが記憶されている。例えば、このような駆動データ記憶部351には、後述する設定画面の画像データ、状態監視処理Sを実行するためのプログラム、及び、光源21の初期状態の発光輝度等が記憶されている。
動作データ記憶部352は、RAM(Random Access Memory)で構成され、プロジェクタ1の動作時に実行されるプログラム及びデータの一部が記憶されるワークメモリとして利用される。また、この動作データ記憶部352には、後述する設定画面表示処理S2の実行時において、設定された画像の階調及び光源21の発光輝度等が記憶される。
主制御部31は、制御手段3全体の動作を制御し、ひいては、プロジェクタ1全体の動作を制御する。この他、主制御部31は、後述する状態監視処理Sを実行するため、状態判定部311、階調判定部312、レベル判定部313、階調調節部314及び輝度調節部315を備えている。
なお、階調判定部312は、本実施形態では、入力画像において設定画像が重畳される領域以外の各画素のうち、最も高いグレースケールの階調を有する画素の階調を、入力画像の階調とし、また、設定画像の各画素におけるグレースケールの平均階調を、設定画像の階調としている。
具体的に、階調調節部314は、レベル判定部313により、設定画像の階調が所定レベルより高いと判断された場合に、画像制御部32により、階調を下げた入力画像を形成させる。例えば、所定範囲が設定画像の階調を中心とする±50%以内であり、所定レベルが全階調の50%の値である設定条件において、設定画像の階調が全階調の70%であり、入力画像の階調が全階調の60%である場合には、入力画像の階調が前述の所定範囲内にあり、かつ、設定画像の階調が所定レベルである50%を越えているので、階調調節部314は、入力画像の階調を前述の所定範囲外にするように、当該階調を設定画像の階調より全階調の50%に相当する階調分低い、全階調の20%に設定し、当該階調を最高階調とする入力画像を形成させる。
なお、前述の所定範囲及び所定レベルは、適宜設定してよい。
具体的に、輝度調節部315は、階調調節部314が入力画像の階調を下げた場合に、光源21の発光輝度を所定レベル下げる。また、輝度調節部315は、階調調節部314が入力画像の階調を上げた場合で、かつ、光源21の発光輝度が下げられている場合には、当該光源21の発光輝度を、記憶部35の動作データ記憶部352に記憶された通常レベルに上げる。これにより、表示画像中の設定画面の領域と当該設定画面以外の領域とのコントラスト差が顕著となり、当該設定画面を一層認識しやすくすることができる。
画像制御部32は、主制御部31による制御下で、画像情報入力手段4から入力する画像情報に応じた画像を形成するほか、必要に応じて前述の各設定画面に係る画像を形成し、当該設定画像を入力画像中に重畳した表示画像を形成して、ライトバルブ駆動制御部33を介して、当該表示画像を画像表示手段2により表示させる。
この画像制御部32は、入力画像形成部321、設定画像形成部322及び画像重畳部323を備えて構成されている。
具体的に、調整前の入力画像の階調(最高階調)が60%であり、階調調節部314により設定された階調が10%である場合には、形成される入力画像の各画素の階調が、それぞれ10/60倍となるように、各画素の階調を調整した入力画像を形成する。
逆に、調整前の入力画像の階調(最高階調)が60%であり、設定された階調が95%である場合には、形成される入力画像の各画素の階調が、それぞれ95/60倍となるように、各画素の階調を調整した入力画像を形成する。
画像重畳部323は、設定画像形成部322から設定画像が入力した場合には、図2に示すように、入力画像形成部321により形成された入力画像A2に、当該設定画像A3を重畳させた表示画像A1を形成し、当該表示画像に係る画像信号をライトバルブ駆動制御部33に出力する。ここで、画像重畳部323が形成する表示画像A1は、入力画像A2の一部が設定画像A3によって覆われた画像であり、当該設定画像A3の領域には、入力画像A2が透過しない。
なお、画像重畳部323は、設定画像形成部322から設定画像が入力しない場合、すなわち、設定画像形成部322で設定画像が形成されていない場合には、入力画像形成部321で形成された入力画像に係る画像信号を、ライトバルブ駆動制御部33に出力する。
次に、制御手段3により実行される状態監視処理Sについて説明する。
図3は、状態監視処理Sの処理過程を示すフローチャートである。
制御手段3は、以下に示す状態監視処理Sを常に実行し、使用者の操作及びプロジェクタ1の駆動状態を監視している。この状態監視処理Sは、プロジェクタ1の電源オン時に読み出される記憶部35の駆動データ記憶部351に記憶された状態監視プログラムに沿って実行される。
一方、状態判定部311がプロジェクタ1の駆動状態において異常が生じたと判断した場合、あるいは、操作手段5から設定画面を表示する操作信号が入力された場合には、当該各状態に応じた設定画面を表示する設定画面表示処理S2を実行する。
この設定画面表示処理S2では、図4に示すように、まず、主制御部31を構成する階調判定部312が、入力画像の階調及び表示する設定画像の階調をそれぞれ取得する(ステップS201,S202)。
この後、階調判定部312は、入力画像の階調が、設定画像の階調を中心とする前述の所定範囲内にあるか否かを判定する(ステップS203)。
ここで、階調判定部312が、入力画像の階調が前述の所定範囲内にないと判断した場合には、入力画像の階調と設定画像の階調とが充分に離れ、当該入力画像の階調を変更する必要がないと判断し、制御手段3は、後述するステップS213に移行する。
図5は、設定画像が重畳される前の入力画像の階調を示すグラフである。また、図6は、図5に階調を示した入力画像に、背景が白い設定画像を重畳した表示画像の階調を示すグラフである。さらに、図7は、図6の階調状態にある表示画像を示す図である。なお、図5及び図6においては、所定数の画素を1つの画素群としてまとめ、それぞれの画素群の階調をグラフとして示している。
図5に示す最高階調が100%である入力画像に対して、背景が白く平均階調が95%の設定画像を重畳した表示画像では、図6に示すように、設定画像の階調と入力画像の階調との差が小さい。このような表示画像では、図7に示すように、当該表示画像B1中の設定画面B3が入力画像である他の領域B2に比べて目立たない。このため、使用者にとって設定画面B3が見づらいとともに、当該設定画面B3に使用者の注意を向けさせづらい。
ここで、図8に示すように、前述の最大階調が100%である入力画像の階調を、表示すべき平均階調が95%の設定画像に合わせて階調を調節し、当該入力画像に前述の平均階調が95%の設定画像を重畳すると、図9に示すように、設定画像の階調と入力画像の階調との差が大きくなる。このような表示画像A1では、図2において示したように、表示画像A1中の設定画面A3が入力画像である他の領域A2に比べて目立つので、設定画面A3を見やすくすることができるとともに、当該設定画面A3に使用者の注意を向けさせることができる。
ここで、状態判定部311が、まだ設定画面を表示する必要があると判断した場合、すなわち、プロジェクタ1の異常が解消していない、あるいは、設定画面を閉じる操作信号が入力していないと判断した場合には、ステップS201に戻り、制御手段3が当該ステップS201から設定画面表示処理S2を続行する。
一方、状態判定部311が、設定画面を非表示にする必要があると判断した場合、すなわち、プロジェクタ1の異常が解消した、あるいは、設定画面を閉じる操作信号が入力したと判断した場合には、制御手段3は、設定画面非表示処理S3を実行する。
設定画面非表示処理S3では、図10に示すように、まず、制御手段3の主制御部31を構成する状態判定部311が、画像制御部32の設定画像形成部322に制御信号を出力し、当該設定画像形成部322による設定画像形成を停止させる(ステップS301)。これにより、表示画像に設定画像が含まれなくなる。
以上により、状態監視処理Sが終了するが、当該状態監視処理Sは、前述のように、プロジェクタ1の電源がオンされている状態では、常に実行されており、ステップS1にて、状態判定部311により、設定画面を表示する必要があると判断された場合には、設定画面表示処理S2が実行されることとなる。
すなわち、警告画面やメニュー画面等の設定画面を入力画像に重畳させて表示する際に、制御手段3を構成する主制御部31の階調調節部314が、入力画像の階調を、当該階調と設定画面に係る画像の階調との差が広がるように調節する。これによれば、設定画面に係る画像の階調が変更されることなく、設定画像が重畳される入力画像の階調が調節されるので、各画像のコントラストの違いを大きくすることができる。従って、設定画面を見易くすることができる。また、これにより、設定画面として警告画面を表示する際には、当該警告画面を目立たせることができる。さらに、この階調の調節時には、設定画面に係る画像の階調は変更されることがないので、設定画面がちらつくことを防ぐことができる。
これによれば、表示する設定画像の階調と入力画像の階調との差が充分に開いている場合には、階調調節部314による入力画像の階調調節を省略することができる。従って、設定画面表示に係る処理を簡略化することができる。
本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、設定画像の階調の±50%の範囲内に入力画像の階調がある場合に、階調調節部314が、入力画像の階調を当該範囲外に出すように、設定画像の階調の±50%とした値を入力画像の階調とするように調節したが、本発明はこれに限らない。例えば、当該範囲内に入力画像の階調がある場合に、当該入力画像の最高階調を所定レベルに合わせるようにしてもよい。このような場合、入力画像の他の階調は圧縮してもよく、当該所定レベル分を減算した値としてもよい。
また、前記実施形態では、設定画像及び入力画像の階調をグレースケールの階調としたが、本発明はこれに限らず、R(赤)、G(緑)、B(青)の所定の色の階調としてもよく、また、これらの平均階調としてもよい。
また、前記実施形態では、入力画像の階調の調節に合わせて光源21の輝度を調節しているが、本発明はこれに限らず、入力画像の階調の調節のみ行い、光源21の輝度の調節は行わない構成としてもよい。
また、プロジェクタに限らず、液晶、有機EL(ElectroLuminescence)、プラズマ、CRT(Cathode-Ray Tube)等の各種ディスプレイにも本発明を適用可能である。
Claims (5)
- 入力する画像情報に応じた画像を表示する画像表示手段と、装置全体を制御する制御手段とを備えた画像表示装置であって、
前記制御手段は、
前記画像情報に基づく画像を形成する入力画像形成部と、
設定画面に係る画像を形成する設定画像形成部と、
形成される前記設定画面に係る画像の階調と、前記画像情報に係る画像の階調との差が広がるように、当該画像情報に係る画像の階調を調節する階調調節部と、
調節された前記画像情報に係る画像に、前記設定画面に係る画像を重畳した表示画像を形成する画像重畳部と、
前記表示画像を前記画像表示手段に表示させる表示手段駆動制御部とを備えることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置において、
前記階調調節部は、
前記設定画面に係る画像の階調を中心とする所定範囲外となるように、前記画像情報に係る画像の階調を調節することを特徴とする画像表示装置。 - 請求項2に記載の画像表示装置において、
前記制御手段は、
前記画像情報に係る画像の階調が前記所定範囲内にあるか否かを判定する階調判定部と、
前記階調判定部により、前記画像情報に係る画像の階調が前記所定範囲内にあると判定されると、前記設定画面に係る画像の階調が所定レベルより高いか否かを判定するレベル判定部とを備え、
前記階調調節部は、
前記レベル判定部により、前記設定画面に係る画像の階調が前記所定レベルより高いと判定されると、前記所定範囲外の階調となるように、前記画像情報に係る画像の階調を下げることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項2または請求項3に記載の画像表示装置において、
前記制御手段は、
前記画像情報に係る画像の階調が前記所定範囲内にあるか否かを判定する階調判定部と、
前記階調判定部により、前記画像情報に係る画像の階調が前記所定範囲内にあると判定されると、前記設定画面に係る画像の階調が所定レベルより高いか否かを判定するレベル判定部とを備え、
前記階調調節部は、
前記レベル判定部により、前記設定画面に係る画像の階調が前記所定レベルより低いと判定されると、前記所定範囲外の階調となるように、前記画像情報に係る画像の階調を上げることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の画像表示装置において、
前記画像表示手段は、
光源と、当該光源から射出された光束を変調して画像を形成する光変調装置とを備え、
前記制御手段は、
前記階調調節部により、前記画像情報に係る画像の階調を下げる際に、前記光源から射出される光束の輝度を低減させる輝度調節部を備えることを特徴とする画像表示装置。
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