JP2011090240A - 画像表示装置及び画像表示方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】映像コンテンツの表示において、ユーザーが自分の好みに合わせてガンマ補正を実施する場合に、ある特定の入力信号における出力信号レベルを変更する構成であったために、ユーザーが自分の好みに合わせたガンマ調整を行うのに制限があり、困難であるという課題があった。
【解決手段】映像信号を表示させる手段と、前記映像信号の信号レベルの入出力特性を表示する手段と、前記入出力特性を表示する手段によって表示された入出力特性１０１において、変更したいポイント１０２を選択する手段１０３と、前記選択したポイントの入力レベル及び出力レベルを変更する手段１０４と、を備えた画像表示装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、映像コンテンツなどの画像に対して、ユーザーが簡単にまた詳細にガンマの調整を可能とする画像表示装置及び画像表示方法に関する。
近年、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）やＢＤ（Blu-lay Disk）プレーヤーなどの普及に伴い、大画面で迫力ある映像を表示できる画像表示装置への需要が高まってきている。このような画像表示装置としては、例えば、投射型画像表示装置としてプロジェクター装置があり、スクリーンと組み合わせて大画面映像を表示する方法がある。このプロジェクター装置のうち、特に家庭用として販売されているプロジェクター装置としては、大画面とともに、毎年、高画質・高機能への要求も高まっており、ユーザーが映像コンテンツなどの画像に対して、自分の好みに合わせて画像の調整ができるように様々な画像の調整機能を搭載している傾向にある。この調整機能の中でもガンマの調整として、画像表示装置に入力される映像信号に対する光出力を調整するための機能があり、ユーザーがオンスクリーンメニューの画面を見ながら、特定の映像の入力信号のレベルに対しての光出力を調整するという機能を搭載している装置も提案されている。
このように、プロジェクター装置に搭載した従来の画像表示装置の画像の調整機能として、下記非特許文献１に記載のガンマの調整では、製造者側において、あらかじめ用意されている複数の特定の入力信号レベルの位置において、ユーザーがそれぞれの入力レベルに対する光出力レベルを調整するという機能を搭載しているものである。また、Ｙ（輝度）の調整のみに限定されており、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれの色での調整をすることは不可能である。
Home Projector EMP-TW2000 取扱説明書、日本、EPSON、2007年9月、２１ページ、インターネット＜URL:http://www2.epson.jp/support/manual/data/elp/emptw2000/411233400.PDF＞
しかしながら、前記非特許文献１に記載のプロジェクター装置に搭載されているガンマの調整では、製造者側であらかじめ用意されている入力信号レベルの位置でユーザーが光出力レベルを調整するという機能であり、ユーザーが好みの入力信号レベルで光出力レベルを調整しようとするには限界があり、自由自在にまた詳細に調整するのは困難である。
本発明は、前記従来のこのような課題を考慮し、ユーザーが入力信号レベルと光出力レベルのいずれの調整も可能とすることにより、簡単にまた自由自在で詳細にガンマの調整を行うための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ものである。
前記の従来の課題を解決するために、第１の本発明は、映像信号を表示させる手段と、前記映像信号の信号レベルの入出力特性を表示する手段と、前記入出力特性を表示する手段によって表示された入出力特性において、変更したいポイントを選択する手段と、前記選択したポイントの入力レベル及び出力レベルを変更する手段と、を備え、映像信号の入力レベル及び出力レベルを変更して、ガンマの調整をすることができる請求項１記載の画像表示装置である。
第２の本発明は、前記変更した入出力レベルを保存し、読み出しができる手段と、を備え、映像信号の入力レベル及び出力レベルを変更した設定値を保存し、また、保存した設定値の読み出しができる請求項２記載の画像表示装置である。
第３の本発明は、前記保存したデータを外部からの制御が可能な入出力端子により、保存データの読み出しと書き換えができる手段と、を備え、外部から制御することにより保存したデータの読み込み及び書き換えを行うことができる請求項３記載の画像表示装置である。
第４の本発明は、前記の入力レベル及び出力レベルをＹ（輝度）で変更することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置である。
第５の本発明は、前記の入力レベル及び出力レベルをＲ，Ｇ、Ｂのいずれかの単色を変更することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置である。
第６の本発明は、映像信号を表示させるステップと、前記映像信号の信号レベルの入出力特性を表示するステップと、前記入出力特性を表示する手段によって表示された入出力特性において、変更したいポイントを選択するステップと、前記選択したポイントの入力レベル及び出力レベルを変更するステップと、を備え、映像信号の入力レベル及び出力レベルを変更して、ガンマの調整をすることができる第１の本発明同様の作用を有する請求項６記載の画像表示方法である。
以上のように、本発明によれば、プロジェクター装置等の画像表示装置におけるガンマの調整をユーザーが映像信号の入力レベルと出力レベルを変更することができ、容易で且つ自由自在により詳細な調整を実現することができる。
また、調整した結果の設定値は、外部制御用ツールを用いて別の装置本体へ保存データの複写をする等のユーザー間でのガンマの調整の設定値データの交換が容易に可能となる。
本発明の実施の形態１における画像表示装置の画像状態を示す説明図 本発明の実施の形態１における画像表示装置の回路構成１を示すブロック図 本発明の実施の形態１における画像表示装置の回路構成２を示すブロック図 本発明の実施の形態２における画像表示装置の回路構成を示すブロック図 本発明の画像表示装置におけるガンマの調整を示す説明図 本発明の画像表示装置のガンマの調整画面遷移を示す説明図 本発明の画像表示装置のガンマの調整時のメインマイコン処理のフロー図 本発明の実施の形態１、２の画像表示装置であるプロジェクターの利用形態を示す概略図
以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における画像表示装置の画像状態を示す説明図である。
図１において、１００は映像信号を表示させる手段により表示された映像、１０１は横軸に入力レベル、縦軸に出力レベルを表示するように構成された入出力特性を表示する手段により表示された映像 、１０２は他のポイントとは識別できるような構成をしている変更したいポイント、１０３はリモコンなどの操作ボタンで構成された、変更したいポイントを選択する手段、１０４はリモコンなどの上下左右の操作ボタンで構成された、選択したポイントの入力レベル及び出力レベルを変更する手段、１０５はプロジェクター装置等の画像表示装置である。
図２は本発明の実施の形態１の画像表示装置の回路構成を示すブロック図である。
図２において、１は映像信号入力端子、２はリモコン操作によるリモコンコードを受光するリモコン受光部、３はメインマイコン、４はＬＵＴ（ルックアップテーブル）、５はオンスクリーン発生処理回路、６は液晶パネルを駆動するための液晶パネル駆動回路、７は液晶パネル、８はガンマの調整の調整値を保存するための調整値保存用メモリ、９は本体に搭載されている操作ボタン、２０はスクリーンである。
また、図５は本発明の画像表示装置におけるガンマの調整を示す説明図である。
図５において、３０はリモコン、３１は映像表示画面、３２はガンマ調整用画面、３３は現在選択されている調整ポイント、３４は調整ポイントの入出力表示である。
また、図６は本発明の画像表示装置のガンマの調整画面遷移を示す説明図である。
以上のように構成された画像表示装置についてその動作を図２と図５と図６を用いて説明する。
リモコン３０からの操作により、リモコン受光部２からのリモコンコード情報がメインマイコン３に入力されるとオンスクリーン発生処理回路５より映像信号の中にオンスクリーンメニューを発生させる。オンスクリーンメニューとして、映像表示画面３１内にガンマ調整用画面３２を表示する形となる。
ガンマ調整用画面３２は、横軸に信号の入力レベルと縦軸に信号の出力レベルを表示する構成となっており、映像信号の入出力特性を示す画面である。入力レベルと出力レベルが交差する画面左下が０であり、入力レベルは右へいくほど高いレベルを示し、出力レベルは画面の上へいくほど高いレベルを示す。斜線部上はこの画面上でのガンマの調整を行っていない状態の基準値を示している。
現在選択されている調整ポイント３３が他のポイントと区別できるような表示となっている。この調整ポイント３３を調整する場合には、リモコン３０の左右矢印ボタンで入力レベルを変更し、上下矢印ボタンで出力レベルを変更するように動作する。図５においては、調整ポイント３３を基準値より左方向へ変更し、上方向へ変更した状態である。この変更した値は、メインマイコン３で同時に計算しＬＵＴ４のデータの書き換えの更新を行い、映像表示画面３１の映像に即時反映されるような構成になっている。尚、このメインマイコンの処理としては、変更した値を隣接するポイントとの間を線形補間すると映像にガタツキが発生する為、ローパスフィルター等のフィルタリング処理やスプライン（ｓｐｌｉｎｅ）補間などを用いて滑らかな曲線に計算しＬＵＴ用データを作成する必要がある。
また、入力レベルと出力レベルの変更した値は、ガンマ調整用画面３２に調整ポイントの入出力表示３４として表示し、数値で表示する構成としている。この場合、入力レベルは、１％ごとに変化させて入力レベルを％で表示し、出力レベルは、０．４％（１／２５５）ごとに変化させて、標準値を０とし、出力レベルを上げると＋１、＋２・・下げると−１、−２・・のように整数値で表示するが他の表示方法を用いてもよい。また、調整画面はＹ（輝度）のみでなく、Ｒ・Ｇ・Ｂの個別での調整が可能となっており、リモコンの他の操作ボタンの押下により、図６のようにＹガンマ調整用画面３５→Ｒガンマ調整用画面３６→Ｇガンマ調整用画面３７→Ｂガンマ調整用画面３８と切り替え、色の選択を可能とするか、オンスクリーンメニューより色の変更ができる構成となっている。また、色の変更を行った際には、調整のたびにあらかじめ計算された調整ポイントの色ごとの調整位置を表示する構成となっている。例えば、Ｙ（輝度）が調整された場合には、後述のＹＣｂＣｒ→ＲＧＢ変換を行い、反対にＲ／Ｇ／Ｂの個々の調整を行った場合には、ＲＧＢ→ＹＣｂＣｒ変換を行い、その計算値をガンマ調整用画面３２に反映させる。具体的な式としては、
ＲＧＢ→ＹＣｂＣｒ変換の場合は、
Ｙ ＝ ０.２９９＊Ｒ + ０.５８７＊Ｇ + ０.１１４＊Ｂ；
Ｃｂ ＝ −０.１６８７＊Ｒ − ０.３３１３＊Ｇ + ０.５＊Ｂ；
Ｃｒ ＝ ０.５＊Ｒ −０.４１８７＊Ｇ − ０.０８１３＊Ｂ；
ＹＣｂＣｒ→ＲＧＢ変換の場合は、
Ｒ ＝ Ｙ + １.４０２＊Ｃｒ；
Ｇ ＝ Ｙ − ０.３４４１４＊Ｃｂ − ０.７１４１４＊Ｃｒ；
Ｂ ＝ Ｙ + １.７７２＊Ｃｂ；
の式を用いている。このようにして、Ｙが調整された場合には、Ｒ・Ｇ・Ｂのそれぞれのガンマ調整用画面３２上のグラフにその計算結果を反映し、逆にＲ・Ｇ・Ｂが調整された場合には、Ｙのガンマ調整用画面３２上のグラフにその計算結果を反映する。入力レベルの変更については、Ｙのガンマ調整用画面のみに限定することにより、Ｒ・Ｇ・Ｂが同一の入力レベルとして前記計算を容易にしているが、Ｒ・Ｇ・Ｂをそれぞれ個別に入力レベルの変更が可能な構成であってもよい。
調整ポイント３３は、リモコン３０の他の操作ボタンを押下するかオンスクリーンメニューより調整ポイントを変更することができる。ここでは、調整ポイントの数を９個としているがメモリ容量の制約がない場合など、この限りではない。調整した結果は、メインマイコン３により、ＥＥＰＲＯＭなどの調整値保存用メモリ８に保存される。調整ポイントの保存については、それぞれの９個の調整ポイントの信号レベル、Ｒ調整値、Ｇ調整値、Ｂ調整値とし、Ｙ調整値については、メモリからの読み込み時にＲＧＢ→ＹＣｂＣｒ変換の計算を行うようにすれば、メモリ容量を節約することができる。複数個の調整結果をそれぞれ別々に保存できるように調整値保存用メモリ８に割り当てておくことで、データの読み出しが容易にできる構成となる。
図７は本発明の画像表示装置のガンマの調整時のメインマイコン処理のフロー図である。
図７において、リモコン操作により調整値（入力レベルまたは出力Ｙ／Ｒ／Ｇ／Ｂ調整値）を更新されると、更新されたポイントのＲＧＢ→ＹＣｂＣｒ変換又はＹＣｂＣｒ→ＲＧＢ変換を行った後、９ポイント分の調整値を調整値保存用メモリ８へ書込み、９ポイント分の調整値からアドレス８ｂｉｔ、データ８ｂｉｔのガンマデータを生成し、前記ガンマデータのフィルタリング処理を行う。前記フィルタリング処理で生成されたデータをＬＵＴ４のアドレス幅、データ幅にデータを変換し、ＬＵＴ４にデータを送信する処理を行っている。
また、図３の構成は図２よりフリーズ処理回路１０を追加しており、この構成によれば、動画信号をフリーズ（静止）させて画像の調整をすることも可能である。
また、前記リモコン操作の代わりに本体の操作ボタン９で調整することもできる構成となっている。
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２の画像表示装置の回路構成を示すブロック図である。
図４においては、図２よりさらにＲＳ−２３２Ｃなどの外部制御用入出力端子１１を有する構成となっている。尚、図２と同じ構成要素には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
前記のガンマの調整で得られた結果を保存する調整値保存用メモリ８に格納されているデータは、外部から本体とパソコンを接続するためにＲＳ−２３２Ｃなどの外部制御用入出力端子１１より、メインマイコン３を経由して、外部で制御するパソコンへＲＳ−２３２Ｃによる制御用コマンドを用いてデータを読み出し、また、読み出したデータを別の装置に書き換えることが出来る。
以上のように、本実施形態によれば、外部から装置を制御するためのツールを用いることにより、調整した結果の調整値データを別の装置本体へ複写をする等、ユーザー間でのガンマの調整値データの交換が容易に可能となる。
尚、図８は本発明の実施の形態１，２の画像表示装置であるプロジェクターの利用形態を示す概略図である。図８において、プロジェクター４０は、映像入力端子に接続されたＢＤプレーヤー５０からの映像信号を内部で信号処理を行い、液晶パネルに展開してスクリーン２０に拡大表示する。画像の調整はリモコン３０もしくは本体の操作ボタン９により操作する。外部制御用入力端子に接続したパソコン６０上で装置を制御するためのツールを用いて、調整値データのツールへの読み込みや装置本体への調整値データの書き換えを実現する。
本発明にかかる画像表示装置及び画像表示方法は、プロジェクター装置等の画像表示装置におけるガンマの調整をユーザーが映像信号の入力レベルと出力レベルを変更することができ、容易で且つ自由自在により詳細な調整を実現することを有し、プロジェクター等の画像表示装置に有用である。
１ 映像信号入力端子
２ リモコン受光部
３ メインマイコン
４ ＬＵＴ（ルックアップテーブル）
５ オンスクリーン発生処理回路
６ 液晶パネル駆動回路
７ 液晶パネル
８ 調整値保存用メモリ
９ 操作ボタン
１０ フリーズ処理回路
１１ 外部制御用入出力端子
２０ スクリーン
３０ リモコン
３１ 映像表示画面
３２ ガンマ調整用画面
３３ 調整ポイント
３４ 調整ポイントの入出力表示
３５ Ｙガンマ調整用画面
３６ Ｒガンマ調整用画面
３７ Ｇガンマ調整用画面
３８ Ｂガンマ調整用画面
４０ プロジェクター
５０ ＢＤプレーヤー
６０ パソコン
１００ 映像を表示させる手段
１０１ 入出力特性を表示する手段
１０２ 変更したいポイント
１０３ 変更したいポイントを選択する手段
１０４ 選択したポイントの入力レベル及び出力レベルを変更する手段
１０５ 画像表示装置

Claims (6)

  1. 映像信号を表示させる手段と、
    前記映像信号の信号レベルの入出力特性を表示する手段と、
    前記入出力特性を表示する手段によって表示された入出力特性において、
    変更したいポイントを選択する手段と、
    前記選択したポイントの入力レベル及び出力レベルを変更する手段と、
    を備えた画像表示装置。
  2. 映像信号を表示させる手段と、
    前記映像信号の信号レベルの入出力特性を表示する手段と、
    前記入出力特性を表示する手段によって表示された入出力特性において、
    変更したいポイントを選択する手段と、
    前記選択したポイントの入力レベル及び出力レベルを変更する手段と、
    前記変更した入出力レベルを保存し、読み出しができる手段と、
    を備えた画像表示装置。
  3. 映像信号を表示させる手段と、
    前記映像信号の信号レベルの入出力特性を表示する手段と、
    前記入出力特性を表示する手段によって表示された入出力特性において、
    変更したいポイントを選択する手段と、
    前記選択したポイントの入力レベル及び出力レベルを変更する手段と、
    前記変更した入出力レベルを保存し、読み出しができる手段と、
    前記保存したデータを外部からの制御が可能な入出力端子により、
    保存データの読み出しと書き換えができる手段と、
    を備えた画像表示装置。
  4. 前記映像信号のポイントの入力レベル及び出力レベルを変更する手段において、
    入力レベル及び出力レベルをＹ（輝度）で変更することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
  5. 前記映像信号のポイントの入力レベル及び出力レベルを変更する手段において、
    入力レベル及び出力レベルをＲ，Ｇ、Ｂのいずれかの単色を変更することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
  6. 映像信号を表示させるステップと、
    前記映像信号の信号レベルの入出力特性を表示するステップと、
    前記入出力特性を表示する手段によって表示された入出力特性において、
    変更したいポイントを選択するステップと、
    前記選択したポイントの入力レベル及び出力レベルを変更するステップと、
    を備えた画像表示方法。
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