JP2010020199A - 画像表示装置、及び画像表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、人間の視覚特性の影響を排除し、ユーザーが画質調整を行う場合に、正確に望む調整をする事ができる画像表示装置及び画像表示方法を提供することを目的とする。
【解決手段】画像調整用パラメータ表示画面１０２は、彩度調整バー１０３、色相調整バー１０４、明度調整バー１０５を備えている。また、色域表示手段として色域表示画面１０６を表示している。色域表示画面１０６は、馬蹄形の内側が自然界に存在するすべての色の色域１０７であり、更に内側に表示している三角形の範囲が入力画像の色域１０８である。点１０１は、カーソル１００で選択した色と同色の色の色域内における位置である。各調整バー１０３、１０４、１０５を動かすと、画像１００の色が変化し、同時に色域表示画面１０６内の点１０１が移動し、ユーザーが望む色の画像になれば決定する事で、色の調整内容が画像全体に反映される。
【選択図】図５

Description

本発明は、画像を出力するプロジェクタ装置などの画像表示装置、及び画像表示方法に関し、特に表示された画像を補正する画像表示装置、方法に関する。

従来、プロジェクタ装置などの画像表示装置が画像を表示出力し、ユーザーが表示された画像を好みの画像に調整する際に、調整前の画像と調整用の画像とを比較できるように表示し、調整用の画像を調整した結果を補正データとして表示映像に反映することが行われている。

このような画像調整に関する技術の一つに、特許文献１に開示されている映像補正システムがある。

図７は、特許文献１に開示されている映像補正システムの表示画面を示す図である。

図において、画面上で色補正やノイズ除去を行うための手段として、参照用ウィンドウＲＷと作業用ウィンドウＷＷの２つの画面を並べて表示させて、見比べながら、操作ツールバーＴＢを使用して補正作業することが開示されており、これから補正する前の状態にあるものを作業用ウィンドウＷＷに表示させ、参照用ウィンドウＲＷには関連する正常なフレームよりデータを貼り付けて、補正を加えている。

このように、ユーザーにとってわかりやすく簡単な操作で映像（画像）の調整を行え、また、位置や色の不安定性も簡単に補正することができる。
特開２００２―２６２２１８号公報

しかしながら、上記従来のような補正方法では、画像の対比による視覚的効果（例えば暗〜明のグラデーションを有する画像であれば、２つの画像が接する明の部分はより明るく感じられる。また、濃い色と淡い色が隣にあると、単色でみるよりもその差が大きく見える）のため、画像が他の画像の影響を受けてしまい、正確な補正が行えないという問題があった。

人間が物を見る時には視覚効果を考えなければならず、特許文献１のように単純に画面上に作業用ウィンドウと参照用ウィンドウを表示させ、作業用ウィンドウに補正を加えるだけでは、人間の視覚特性の影響で参照用ウィンドウと補正前の作業用ウィンドウでは同じ画像にはならず、従って正確な画像調整をすることができない。

このような視覚効果による影響は、プロジェクタ装置などの大画面表示を行う画像表示装置において特に顕著になる。

上記問題に鑑み、本発明は、入力された画像の色域を正確に表示することで、人間の視覚特性の影響を排除し、ユーザーが色調整を正確にする事ができる画像表示装置及び画像表示方法を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、第１の本発明は、入力された画像を表示する画像表示手段と、前記入力画像のパラメータを調整する画像調整手段と、前記入力画像の調整する位置を選択する調整位置選択手段と、自然界に存在するすべての色の色域を表示する色域表示手段とを備え、前記色域表示手段は、前記入力画像の前記選択された調整位置の色の、前記色域内における対応する位置を表示する事を特徴とする画像表示装置であり、人間の視覚特性に影響を考慮した正確な画像調整を可能にできるという作用を有する。

第２の本発明は、前記入力画像の色域を検出する入力画像色域検出手段を備え、前記検出した入力画像の色域情報に基づき、前記色域表示手段に所定の色域を表示する事を特徴とする請求項１記載の画像表示装置であり、画像の色域を正確に検出する事でより正確な画像調整を可能にするという作用を有する。

以上のように本発明は、プロジェクタなどの大画面表示を行う画像表示装置の画像調整において、ユーザーが正確に望む色に調整をする事ができるという効果が得られる。

以下、本発明に係る画像表示装置及び画像表示方法の実施の形態について、プロジェクタ装置を例にとり、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、画像表示装置であるプロジェクタ装置を使用した画像表示システムを示す構成図、図２はプロジェクタ装置の外観図、図３は本発明の実施の形態１に係るプロジェクタ装置の表示回路を示すブロック図である。

プロジェクタ装置１は、図１に示すように、パーソナルコンピュータ１０と映像ケーブル１５を用いて接続されており、パーソナルコンピュータ１０が出力する映像信号を、映像ケーブル１５を介して受け付け、受け付けた映像信号を信号処理して、内蔵する液晶パネル（図示せず）に展開してスクリーン２０に画像を投影する。

プロジェクタ装置１の筐体には、一例として図２に示すように、ＶＩＤＥＯ端子２１、Ｓ−ＶＩＤＥＯ端子２２、ＲＧＢ／ＹＰｂＰｒ端子２３、ＨＤＭＩ端子（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）３７、リモコン受光部２４、投写レンズ２５、方向キー２６、決定ボタン２７及び外光センサ２８が設けられており、ＲＧＢ／ＹＰｂＰｒ入力端子２３が、パーソナルコンピュータ１０が出力する輝度信号Ｙ、色差信号Ｐｂ、色差信号Ｐｒを受け付け、外光センサ２８が、プロジェクタ装置１の周囲の外光照度を検出する。２９は、プロジェクタ装置１を離れた位置から操作するためのリモートコントローラで、プロジェクタ装置１の方向キー２６や決定ボタン２７と同じ操作が行えるキー、ボタンが設けられている。

パーソナルコンピュータ１０が出力する映像信号が表す画像の解像度は、一例として、１画面に１０２４×７６８個の画素を含むＸＧＡ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ａｒｒａｙ）であるとする。

また、プロジェクタ装置１は、各画素について、最低輝度から最高輝度までを１０２４階調で表す仕様に基づいているものとする。

次に、本発明の実施の形態１のプロジェクタ装置１の表示回路１１について、詳細ブロック図である図３を参照しながら説明する。

ＶＩＤＥＯ端子２１は、ＮＴＳＣ方式のコンポジットビデオ信号を入力するための端子である。

Ｓ−ＶＩＤＥＯ端子２２は、Ｓビデオ信号を入力するための端子である。

ＲＧＢ／ＹＰｂＰｒ端子２３は、ＲＧＢ信号またはＹＰｂＰｒ信号を入力するための端子である。

ＨＤＭＩ端子３７は、ＨＤＭＩ形式の信号を入力するための端子である。

入力セレクタ３０は、ＶＩＤＥＯ端子２１から入力されたコンポジットビデオ信号、Ｓ−ＶＩＤＥＯ端子２２から入力されたＳビデオ信号の内から、何れかの信号を選択するためのセレクタである。

Ｙ／Ｃ分離回路３２は、カラーデコーダ３１によって入力されたコンポジットビデオ信号を、Ｙ信号とＣ信号とに分離するための回路である。

カラーデコーダ３１は、Ｙ／Ｃ分離された信号、または入力されたＹ／Ｃ信号をＹＰｂＰｒ信号にカラーデコードするためのデコーダである。

マトリクス回路３３は、ＲＧＢ／ＹＰｂＰｒ端子２３から入力されたＹＰｂＰｒ信号をＲＧＢ信号へ変換する際に、マトリクス処理を行うための回路である。

入力セレクタ３４は、ＲＧＢ／ＹＰｂＰｒ端子２３から入力されたＲＧＢ信号、マトリクス回路３３によって生成されたＲＧＢ信号の内から、何れかの信号を選択するためのセレクタである。

入力セレクタ３５は、カラーデコーダ３１によって生成されたＹＰｂＰｒ信号、入力セレクタ３４によって入力されたＲＧＢ信号の内から、何れかのアナログ信号を選択するためのセレクタである。

Ａ／Ｄコンバータ３６は、入力セレクタ３５によって選択されたアナログ信号を、１０ｂｉｔのデジタル信号へＡ／Ｄコンバートするためのコンバータである。

リサイズ・フリーズ・オンスクリーン発生回路４０は、Ａ／Ｄコンバータ３６によってＡ／Ｄコンバートされたデジタル信号を、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）パネル９１〜９３の画素数に応じてリサイズし、オンスクリーンを重畳させるための回路である。また、この回路は映像調整する機能も含んでいる。

色補正回路５０は、リサイズ・フリーズ・オンスクリーン発生回路４０が出力した映像データの色を補正する回路である。

メインマイコン７０は、電源（図示省略）制御、ファン（図示省略）制御、温度制御、入力切り換え制御など装置全体のあらゆる制御を行うとともに、色補正回路５０の制御を行う。

外部インタフェース７１は、ＰＣなどの外部入力装置からの制御信号等を通信する部分である。

デジタル相展開回路８１〜８３は、ＬＣＤパネル９１〜９３の駆動ドライバ（図示省略）の動作速度を考慮して、デジタル信号を相展開するための回路である。

パネル駆動ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）９０は、ＬＣＤパネル９１〜９３を駆動するための回路である。

ＬＣＤパネル９１〜９３は、色補正回路５０によって色補正され、デジタル相展開回路８１〜８３によって相展開されたデジタル信号をカラー表示するためのパネルである。

ＬＣＤパネル９１〜９３に表示されたデジタル信号は、投写レンズ２５により、スクリーン２０に投影される。

次に、本実施の形態のプロジェクタ装置１における投影表示された画像の調整方法について、画像調整画面を示す図４および図５を用いて説明する。

まず、図３に示す表示回路１１および図２に示す投写レンズ２５により、図４に示すようにスクリーン２０に画像が投影表示される。その後、表示画像内の調整したい色を選択する十字形のカーソル１００を表示する。その画像の特定の位置を選択する位置選択手段としてのカーソル１００を、図２に示すプロジェクタ装置１の方向キー２６やリモートコントローラ２９を操作して移動させ、調整しようとする部分に来たら、決定ボタン２７やリモートコントローラ２９で確定する。

すると、図５のように表示される。図５は、ユーザーがカーソル１００で画像調整したい部分を確定した後の図である。

この図では、画像調整手段として画像調整用パラメータ表示画面１０２が表示される。画像調整用パラメータ表示画面１０２は、彩度（色の濃さ）調整バー１０３、色相（色あい）調整バー１０４、明度（明るさ）調整バー１０５を備えている。また、色域表示手段として色域表示画面１０６を表示している。この色域表示画面１０６は、ＣＩＥ ＸＹＺ表色系にもとづく色域表示方法であり、馬蹄形の内側が自然界に存在するすべての色の色域１０７であり、その更に内側に表示している三角形の範囲が入力画像の色域１０８である。画像の色域１０８内に表示している点１０１は、カーソル１００で選択した色と同色の色の色域内における位置である。

これらの調整バーを、方向キー２６やリモートコントローラ２９を操作して動かすと、映像１００が変化し、同時に色域表示画面１０６内の点１０１が移動し、ユーザーが望む色の画像になれば、決定ボタン２７やリモートコントローラ２９で決定する事で、色の調整内容が画像全体に反映される。

例えば、ユーザーが空の色をもっと明るく、かつ鮮やかにしたいと思えば、明度調整バー１０５と彩度調整バー１０３を操作する事で、所望の色の画像にする事が出来る。

つまり、これらの調整バーを操作すると点１０１が連動して動くので、ユーザーはどちらの方向に動かせば所望の色になるかを知る事ができ、その方向に点１０１が動くように調整バーを操作するだけで、簡単かつ正確に画像調整する事ができる。

例えば、特に大画面において顕著であるが、人間は明るさの差が大きい画像を並べて表示されると、暗い画像はより暗く、明るい画像はより明るく感じる特性がある。また、濃い色と淡い色が隣接していると濃い画像はより濃く、淡い画像はより淡く感じる特性があるが、本実施の形態では、調整前の画像を対比させることなく調整を行うので、このような視覚効果による影響を受けることがない。

以上のように、本実施の形態の画像処理装置であるプロジェクタ装置によれば、入力された画像に対して、入力画像のパラメータを調整する画像調整手段と、入力画像の調整する位置を選択する調整位置選択手段と、自然界に存在するすべての色の色域を表示する色域表示手段とを備え、入力画像の選択された調整位置の色の、色域内における対応する位置を表示することで、ユーザーが画質調整を行う場合に正確に望む調整をする事が可能となる。

また、本実施の形態では色域表示にＣＩＥ ＸＹＺ表色系を用いたがＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊など他の表色系を用いても同様の効果がある。

また、カーソル１００を十字の形状で表示しているが、他の形状にしても同様である。

また、色域内の点を画像調整バーで操作したが、リモートコントローラ２９などを用いて操作しても効果は同様である。

（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２の画像処理装置であるプロジェクタ装置の表示回路を示すブロック図である。本実施の形態では、実施の形態１のプロジェクタ装置と基本構成は同じであり、入力された画像を表示する表示回路１１と、画像のパラメータを調整する画像調整手段としての画像調整用パラメータ表示画面１０２と、映像の調整する位置を選択する位置選択手段としてのカーソル１００と選択した位置の色の色域を表示する色域表示手段を備え、表示回路１１は、映像の選択された位置の色の、色域内における対応する位置を表示する。

図において、実施の形態１のプロジェクタ装置と異なるところは、色域検出回路４１を設けた点である。

以下、本発明の実施の形態１のプロジェクタ装置との相違点を中心に、本実施の形態で使用する色域検出方法について説明する。

ＨＤＭＩ形式で送られてきた映像信号には、付加情報として入力画像の色域情報が含まれている。この画像色域情報の形式には、ＲＧＢそれぞれの取りうる最大値、最小値で規定された場合とＲＧＢとＷｈｉｔｅの色度を輝度と色差の形式で表現したものがある。

例えば、ＲＧＢの場合を例にとると、ＨＤＭＩ端子３７より入力されると、画像色域検出手段に色域情報が送られる。

例えば、ＲＧＢのそれぞれの範囲はＲ最大値３６／２５６階調、Ｒ最小値−１０／２５６階調、Ｇ最大値２０／２５６階調、Ｇ最小値２／２５６階調、Ｂ最大値２０／２５６階調、Ｂ最小値−３／２５６階調であったとする。ＡｄｏｂｅＲＧＢの色域の場合、ＲＧＢの範囲がＲ最大値３７／２５６階調、Ｒ最小値−２０／２５６階調、Ｇ最大値３２／２５６階調、Ｇ最小値０／２５６階調、Ｂ最大値３２／２５６階調、Ｂ最小値−５／２５６階調であるので、入力画像の色域情報がこの範囲に入っているので、入力画像の色域をＡｄｏｂｅＲＧＢと判断し、図５に示すように、色域表示画面１０６にＡｄｏｂｅＲＧＢの色域１０９を表示する。他の色域の場合は、その範囲に応じて表示する。

以上のように、本実施の形態の画像処理装置によれば、入力画像の色域を検出する画像色域検出手段を備え、検出した画像色域情報により入力画像に応じた色域を表示する事で、ユーザーが簡単または正確に画像調整を可能にする事ができる。

なお、本実施の形態では、画像色域情報について２５６階調での例を挙げたが、１０２４階調でも他の階調でも構わない。

本発明の画像表示装置は、入力画像の色域を検出し、その色域情報に応じて画像色域を正確に表示し、調整位置の色に対応する色域内における対応する色位置を表示することで、視覚的効果の影響が少なく、ユーザーの望む画像調整を可能にでき、特にユーザーが画像調整をするプロジェクタ等の画像表示装置に有用である。

画像表示装置であるプロジェクタ装置を使用した画像表示システムを示す構成図 プロジェクタ装置の外観図 本発明の実施の形態１のプロジェクタ装置の表示回路を示すブロック図 本発明の実施の形態１のプロジェクタ装置の画像表示画面を示す図 本発明の実施の形態１のプロジェクタ装置の画像表示画面を示す図 本発明の実施の形態２のプロジェクタ装置の表示回路を示すブロック図 従来の画像表示装置における表示画面を示す図

符号の説明

１ プロジェクタ装置
１０ パーソナルコンピュータ
１１ 表示回路
１５ 映像ケーブル
２０ スクリーン
２１ ＶＩＤＥＯ端子
２２ Ｓ−ＶＩＤＥＯ端子
２３ ＲＧＢ／ＹＰｂＰｒ入力端子
２４ リモコン受光部
２５ 投写レンズ
２６ 方向キー
２７ 決定ボタン
２８ 外光センサ
２９ リモートコントローラ
３０ 入力セレクタ
３１ カラーデコーダ
３２ Ｙ／Ｃ分離回路
３３ マトリクス回路
３４ 入力セレクタ
３５ 入力セレクタ
３６ Ａ／Ｄコンバータ
３７ ＨＤＭＩ入力端子
４０ リサイズ・フリーズ・オンスクリーン発生回路
４１ 色域検出回路
５０ 色補正回路
７０ メインマイコン
７１ 外部インタフェース
８１〜８３ デジタル相展開回路
９０ パネル駆動ＩＣ
９１〜９３ ＬＣＤパネル
１００ カーソル
１０１ 点
１０２ 画像調整用パラメータ表示画面
１０３ 彩度調整バー
１０４ 色相調整バー
１０５ 明度調整バー
１０６ 色域表示画面
１０７ 自然界に存在するすべての色の色域
１０８ 入力画像の色域
１０９ ＡｄｏｂｅＲＧＢの色域

Claims (4)

1. 入力された画像を表示する画像表示手段と、
   前記入力画像のパラメータを調整する画像調整手段と、
   前記入力画像の調整する位置を選択する調整位置選択手段と、
   自然界に存在するすべての色の色域を表示する色域表示手段と、
   を備え、
   前記色域表示手段は、
   前記入力画像の前記選択された調整位置の色の、前記色域内における対応する位置を表示する事を特徴とする画像表示装置。
2. 前記入力画像の色域を検出する入力画像色域検出手段を備え、前記検出した入力画像の色域情報に基づき、前記色域表示手段に所定の色域を表示する事を特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
3. 入力された画像を表示する画像表示ステップと、
   前記入力画像のパラメータを調整する画像調整ステップと、
   前記入力画像の調整する位置を選択する調整位置選択ステップと、
   自然界に存在するすべての色の色域を表示する色域表示ステップと、
   を備え、
   前記色域表示ステップは、
   前記入力画像の前記選択された調整位置の色の、前記色域内における対応する位置を表示する事を特徴とする画像表示方法。
4. 前記入力画像の色域を検出する画像色域検出ステップを備え、前記検出した入力画像の色域情報に基づき、前記色域表示手段に所定の色域を表示する事を特徴とする請求項３記載の画像表示方法。