JP2012248911A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 環境光等の外部からの照明等による色特性及び階調特性の低下に対する補正をエリア単位で行うこと。
【解決手段】 明度・色度を取得可能な色度センサの出力および入力ＲＧＢ信号から変換された輝度信号／色相信号／彩度信号のいずれかに応じて、エリア単位の輝度／色相／彩度補正値を生成する１Ｄ−ＬＵＴにより、輝度信号／色相信号／彩度信号の階調特性および色度特性を高めることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像信号を入力し、入力された画像を表示する画像表示装置に関する。特に、表示エリア内の座標に応じて入力画像の表示状態の最適化、さらには、環境光に応じて入力画像の表示状態の最適化を行なうことを特徴とする画像表示装置に関する。

近年、ＰＣ画像を複数名で視聴するためのモニタ装置として、液晶プロジェクタ装置が使用されることが多い。そのため、液晶プロジェクタ装置には、ＰＣモニタの一般的な使用方法である個人用途機能だけでなく、複数名視聴、異なる環境下での視聴、異なる投射面積での表示に適した画質及び正確な色特性、階調特性を持つ事が望ましい。一般に液晶プロジェクタ装置は、暗黒下での使用から、蛍光灯または白熱灯のもとでの使用まで、周辺環境による画質への影響が大きい。さらに、投射距離、スクリーン等の影響も無視することはできず、現実的には液晶プロジェクタ装置使用者もしくは液晶プロジェクタ装置管理者が画質改善のため、前記装置の調整項目の適時調整を行なっている。

そこで、色光センサから取得した環境情報に応じて階調特性を補正する手法として、特許文献１が知られている。また、色光センサから取得した環境情報に応じて色特性を補正する手法として、特許文献２が知られている。また、色補正用３次元ルックアップテーブル（以下３Ｄ−ＬＵＴと記述）のメモリ容量を削減するために輝度信号および２種の色差信号に変換する手法が、特許文献３で知られている。

まず、従来の液晶プロジェクタ装置の機能、動作について図２にて説明する。

図２において、２０１はデジタルＲＧＢ入力端子、２０２はアナログＲＧＢ入力端子、２０３はビデオ入力端子である。２０４はデジタルＲＧＢ入力信号を受け取るレシーバ、２０５，２０６はアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換回路（ＡＤ変換回路）である。２０７はＡＤ変換されたディジタルビデオ信号を入力し、輝度を表すデジタル信号及び色を表す２種類のデジタル信号を出力するビデオデコーダであり、ビデオデコーダ出力は、マトリクス回路２０８に入力され、デジタルＲＧＢ信号に変換される。レシーバ２０４出力、ＡＤ変換回路２０５出力、マトリクス回路２０８出力は、２０９で示される入力セレクタ回路に入力される。入力セレクタ回路２０９により選択されたデジタルＲＧＢ信号は、解像度変換回路２１１に入力され、フレームメモリ２１０を介して、２２０で示される液晶パネルの解像度／フレーム表示周波数に変換される。

２１２は画像処理回路であり、ＲＧＢ信号のゲイン変換／オフセット変換／台形補正処理／ＯＳＤ付加等が行なわれる。ここで、ゲイン変換とは入力ＲＧＢデータに対する乗除算処理、オフセット変換とは入力ＲＧＢデータに対する加減算処理である。さらに、台形補正処理とはプロジェクタ装置とスクリーンが正対していない場合における投射画像の歪を補正するもので入力ＲＧＢデータを上下または左右方向へ解像度変換比率を変化させながら解像度変換を行なう処理である。また、ＯＳＤ処理とはプロジェクタ装置の操作の補助や情報表示を目的とした入力ＲＧＢデータ上に別情報を付加する処理である。２１３は逆Ｖ−Ｔ補正回路であり、画像処理回路２１２出力ＲＧＢ信号を入力し、液晶パネル２２０の入力電圧−光透過特性（Ｖ−Ｔ特性）を逆補正するようにＲＧＢ信号を出力する。

２１４はムラ補正回路であり、画像内全領域においてＲＧＢデータが均一である画像が入力された時、投射画像が面内で均一に投射され、パネル面内のムラを抑制するように座標毎のパネル駆動電圧の制御を行なう。２１５はパネル出力処理回路であり、ムラ補正回路２１４出力信号を液晶パネルを駆動することが可能な信号に変換する。２１６は電源であり、２１７は電源２１６より供給される電力からランプ２１８に供給する安定した高電圧を発生させるランプ駆動回路（バラスト）である。２１９はインテグレータ光学系であり、ランプ２１８の出力する光の均一性を高める。２１９を通過した均一性を高めた光はパネル出力処理回路２１５に制御される液晶パネル２２０を通過し、投射レンズ２２１を介して、スクリーン２２２に投射される。

図２では記述されていないが、インテグレータ光学系２１９を通過した光は、ＲＧＢに分光され、ＲＧＢ光源として使用される。前記ＲＧＢ光源からの光が各々１枚の液晶パネル２２０を通過し、３枚の液晶パネルを通過したＲＧＢ光が集光されることにより、カラー画像となり、投射レンズ２２１を介して投射される。２２３はリモコン受光部、２２４はＰＣ通信端子である。液晶プロジェクタ装置外部のリモコンからの液晶プロジェクタ制御用赤外線光等をリモコン受光部２２３で受信し、制御部２２６により液晶プロジェクタ装置を制御する。また、ＰＣからの液晶プロジェクタ装置の制御もしくは逆に液晶プロジェクタ装置からＰＣの制御を行なう制御信号をＰＣ通信端子２２４で送受信し、ＰＣから液晶プロジェクタ装置が制御された場合には、制御部２２６によりその制御動作が行なわれる。

２２５は液晶プロジェクタ装置本体に搭載されている制御ボタンであり、制御ボタン２２５による制御信号は制御部２２６を経由して、液晶プロジェクタ装置を制御する。２２７は同期信号入力端子であり、アナログＲＧＢ入力端子２０２からアナログＲＧＢ信号の水平／垂直同期信号が入力される。２２８は同期処理回路であり、ビデオ入力端子２０３から入力されるビデオ信号からの同期分離処理、デジタルＲＧＢ入力端子２０１から入力されるデジタルＲＧＢ信号の同期信号処理、同期信号入力端子２２７から入力されるアナログＲＧＢ信号の同期信号処理等を行い、制御部２２６へ出力する。

次に、環境情報を色光センサから取得し画質補正する手法として、特許文献１、特許文献２について説明する。その後、３Ｄ−ＬＵＴの容量削減を目的とした手法として特許文献３について説明する。文献１は、画像の非表示領域における環境情報を色光センサにより取得し、環境光の影響があると判断された場合には、低階調側の色補正を行なうために３Ｄ−ＬＵＴのテーブル値を変更しでいる。さらに、階調特性を補正するために１次元ルックアップテーブル（以下１Ｄ−ＬＵＴと記述）のテーブル値を変更するものである。文献２は、色光センサから取得された壁色に応じて色変換テーブルを選択し、色変換を行なうものである。また、文献３は３Ｄ−ＬＵＴの容量削減のため、ＲＧＢ信号から輝度信号および２種類の色差信号に変換し、３Ｄ−ＬＵＴ処理を施す手法である。

特開２００２−１２５１２５号公報 特開２００６−３４９７９２号公報 特開２００５−２４９８２０号公報

しかしながら従来のプロジェクタ装置では、表示される座標と関係なく全体の色補正または階調補正のみが可能であり、表示される座標エリアに応じた色補正または階調補正を行なう事ができない。さらにいえば、環境光等の外部からの照明等による色特性及び階調特性の低下に対する補正をエリア単位で行うことは不可能であるという問題があった。さらに、特許文献１では、色光センサにより環境光情報の取得を行い、ＲＧＢにおける３Ｄ−ＬＵＴによる色処理および１Ｄ−ＬＵＴによる明るさの補正をしているに過ぎず、表示エリアに対する色補正／階調補正処理には関与していない。特許文献２においても、ＲＧＢにおけるエリア単位の１Ｄ−ＬＵＴを記憶して、色光センサに基づき１Ｄ−ＬＵＴを選択するのみであり、入力画像データ及び色光センサ出力に応じて変動する１Ｄ−ＬＵＴに関する記載はされていない。

特許文献３においても、輝度信号及び２種類の色差信号での３Ｄ−ＬＵＴの記載がされているのみであり、表示エリアに対する色補正／階調補正処理に関する記載はされていない。

そこで、本手法では、プロジェクタ装置のＲＧＢ入力を輝度／色相／彩度に変換し、輝度／色相／彩度における３Ｄ−ＬＵＴと、輝度／色相／彩度のうちいずれかを入力に持つ１Ｄ−ＬＵＴによる輝度補正値／色相補正値／彩度補正値の生成を目的としている。さらには、色光センサ出力等に対応した表示エリア毎に前記輝度補正値／前記色相補正値／前記彩度補正値が可変とする事が可能となる技術を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明では、ＲＧＢ画像信号を入力する入力手段、入力手段から入力されたＲＧＢ画像信号を、明るさを表す輝度信号および色味を表す色相信号および色の濃さを表す彩度信号に変換する輝度／色相／彩度変換手段、前記輝度信号または前記色相信号または前記彩度信号のいずれかである補正値入力信号に応じて輝度信号補正値を生成する複数の輝度補正テーブル、前記補正値入力信号に応じて色相信号補正値を生成する複数の色相補正テーブル、前記補正値入力信号に応じて彩度信号補正値を生成する複数の彩度補正テーブル、前記輝度補正テーブルの出力である輝度補正値を用いて前記輝度信号を補正する輝度補正手段、前記色相補正テーブルの出力である色相補正値を用いて前記色相信号を補正する色相補正手段、前記彩度補正テーブルの出力である彩度補正値を用いて前記彩度信号を補正する彩度補正手段、前記輝度補正手段および前記色相補正手段および前記彩度補正手段の出力をＲＧＢに変換するＲＧＢ変換手段、前記ＲＧＢ変換手段出力を表示する表示手段、前記表示手段の表示する画像の領域を識別する表示エリア識別手段を具備し、前記入力手段より入力されるＲＧＢ画像信号を前記輝度／色相／彩度変換手段により輝度信号および色相信号および彩度信号に変換し、前記表示エリア識別手段の出力する識別領域毎に前記補正値入力信号を用いた前記輝度補正テーブルおよび前記輝度補正手段にて輝度信号を補正し、前記識別領域毎に前記補正値入力信号を用いた前記色相補正テーブルおよび前記色相補正手段にて色相信号を補正し、前記識別領域毎に前記補正値入力信号を用いた前記彩度補正テーブルにて彩度信号を補正し、前記補正輝度信号および前記補正色相信号および前記補正彩度信号をＲＧＢ信号に変換し、前記ＲＧＢ信号を前記表示手段により表示することを特徴とする画像表示装置を提案する。

本手法を使用することにより、表示エリア毎に適切な色特性／階調特性を改善する事が可能となる。さらには、表示画像の視認性を高めると共に、従来行なわれていた、環境光の影響や、投射距離、スクリーン等の影響をも考慮した液晶プロジェクタ装置使用者もしくは液晶プロジェクタ装置管理者の適時調整作業の簡略化を行なうことが可能となった。

実施例 従来例 エリア処理回路３０の詳細図 実施例の説明図 ＨＳＶ色空間 実施例の動作説明フローチャート 実施例の説明図 ３Ｄ−ＬＵＴ 実施例の説明図 １Ｄ−ＬＵＴ 実施例の第一の動作説明図 実施例の第二の動作説明図（Ａ） 実施例の第二の動作説明図（Ｂ）

［実施例］
図１は本発明の液晶プロジェクタ装置を用いた実施例である。

図１において、１はデジタルＲＧＢ入力端子、２はアナログＲＧＢ入力端子、３はビデオ入力端子である。４はデジタルＲＧＢ入力信号を受け取るレシーバ、５，６はアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換回路（ＡＤ変換回路）である。７はＡＤ変換されたディジタルビデオ信号を入力し、輝度を表すデジタル信号及び色を表す２種類のデジタル信号を出力するビデオデコーダであり、ビデオデコーダ出力は、マトリクス回路８に入力され、デジタルＲＧＢ信号に変換される。レシーバ４出力、ＡＤ変換回路５出力、マトリクス回路８出力は、９で示される入力セレクタ回路に入力される。入力セレクタ回路９により選択されたデジタルＲＧＢ信号は、解像度変換回路１１に入力され、フレームメモリ１０を介して、２０で示される液晶パネルの解像度／フレーム表示周波数に変換される。

１２は画像処理回路であり、制御部２６の出力する制御信号に応じて解像度変換回路１１の出力するＲＧＢ信号のゲイン変換／オフセット変換／台形補正処理／ＯＳＤ付加等が行なわれる。２９は色空間変換回路であり、画像処理回路１２出力ＲＧＢ信号を入力し、輝度／色相／彩度を表す信号形態のデータに変換し出力する。３０はエリア処理回路であり、色空間変換回路２９の出力に対し、制御部２６出力に応じてＲＧＢとは異なる色空間である輝度／色相／彩度における３Ｄ−ＬＵＴ処理を施すと共にエリアに応じた色処理／階調処理を行なう。３１は色空間逆変換回路であり、エリア処理回路出力をＲＧＢ信号に変換する。１３は逆Ｖ−Ｔ補正回路であり、色空間逆変換回路３１出力ＲＧＢ信号を入力し、液晶パネル２０の入力電圧−光透過特性（Ｖ−Ｔ特性）を逆補正するようにＲＧＢ信号を出力する。１４はムラ補正回路であり、画像内全領域においてＲＧＢデータが均一である画像が入力された時、投射画像が面内で均一に投射され、パネル面内のムラを抑制するように座標毎のパネル駆動電圧の制御を行なう。

１５はパネル出力処理回路であり、ムラ補正回路１４出力信号を液晶パネル駆動が可能な信号に変換する。１６は電源であり、１７は電源１６より供給される電力からランプ１８に供給する安定した高電圧を発生させるランプ駆動回路（バラスト）である。１９はインテグレータ光学系であり、ランプ１８の出力する光の均一性を高める。１９を通過した均一性を高めた光はパネル出力処理回路１５に制御される液晶パネル２０を通過し、投射レンズ２１を介して、スクリーン２２に投射される。図１では記述されていないが、インテグレータ光学系１９を通過した光は、ＲＧＢに分光され、ＲＧＢ光源として使用される。前記ＲＧＢ光源からの光が各々１枚の液晶パネル２０を通過し、３枚の液晶パネルを通過したＲＧＢ光が集光されることにより、カラー画像となり、投射レンズ２１を介して投射される。３２はＲＧＢの３刺激値を取得可能な色光センサであり、スクリーン２２のＲＧＢ刺激値を測定し、制御部２６に出力する。

２３はリモコン受光部、２４はＰＣ通信端子である。液晶プロジェクタ装置外部のリモコンからの液晶プロジェクタ制御用赤外線光等をリモコン受光部２３で受信し、制御部２６により液晶プロジェクタ装置を制御する。また、ＰＣからの液晶プロジェクタ装置の制御もしくは逆に液晶プロジェクタ装置からＰＣの制御を行なう制御信号をＰＣ通信端子２４で送受信し、ＰＣから液晶プロジェクタ装置が制御された場合には、制御部２６によりその制御動作が行なわれる。２５は液晶プロジェクタ装置本体に搭載されている制御ボタンであり、制御ボタン２５による制御信号は制御部２６を経由して、液晶プロジェクタ装置を制御する。

２７は同期信号入力端子であり、アナログＲＧＢ入力端子２からアナログＲＧＢ信号の水平／垂直同期信号が入力される。２８は同期処理回路であり、ビデオ入力端子３から入力されるビデオ信号からの同期分離処理、デジタルＲＧＢ入力端子１から入力されるデジタルＲＧＢ信号の同期信号処理を行なう。さらには、同期信号入力端子２７から入力されるアナログＲＧＢ信号の同期信号処理等を行い、同期信号処理回路２８は制御部２６へ出力する。

図４は、色空間変換回路２９により変換される色空間がＨＳＶ色空間とした場合の説明図である。ＨＳＶ色空間とは、１９７８年にＡｌｖｙ ＲＡｙ Ｓｍｉｔｈにより考案された色空間である。

図４（Ａ）はＨＳＶ色空間を示しており、垂直軸に明度（Ｖ）が記され、垂直軸を中心とする円の中心角が色相（Ｈ）として表されている。また、彩度（Ｓ）は垂直軸からの距離で表される。図４（Ｂ）は図４（Ａ）の特定の明度での色相環を表すイメージ図である。色相０度は赤、色相６０度は黄、同様に１２０，１８０，２４０，２７０度は各々緑，シアン，青，マジェンタを示している。その中間色においても、０〜３６０度あるいは−１８０〜１８０度の色相で表すことが可能である。図６（Ｃ）は彩度／明度の計算式の例が記述されており、彩度はＲＧＢの最大値に対する、ＲＧＢ最大値とＲＧＢ最小値の差の比で表され、明度はＲＧＢの最大値で表している。ここで、彩度／明度は正規化を行い、その最大値は１とする。また、ＨＳＶ色空間における明度を色空間変換回路２９の出力する輝度とする。色空間変換回路２９の出力する輝度／色相／彩度を表す形態の信号が、必ずともこの式で表されるものである必要は無く、輝度／色相／彩度を表現できる数値であれば良い。

さらに、輝度／色相／彩度を直接表現する信号である必要もなく、ＲＧＢ信号から３×３マトリクスにより演算可能な２種類の色差信号等により、簡単に色相／彩度を表す数値でも構わない。国際電気通信連合（ＩＴＵ）の勧告するＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９を用いた場合には、
輝度＝０．２１２６×Ｒ＋０．７１５２×Ｇ＋０．０７２２×Ｂ
第一の色差＝−０．１１４６×Ｒ−０．３８５４×Ｇ＋０．５×Ｂ
第二の色差＝０．５×Ｒ−０．４５４２×Ｇ−０．０４５８×Ｂ
で、２種類の色差信号を表す事が可能である。この場合は、三角関数における逆正接（ＡｒｃＴａｎ）を用いて
色相＝ＡｒｃＴａｎ（第二の色差／第一の色差）
彩度＝（（第一の色差×第一の色差）＋（第二の色差×第二の色差））＾０．５
などとしてもよい。

図３はエリア処理回路３０の詳細図である。

図３において、３０１は映像信号Ａ入力端子、３０２は映像信号Ｂ入力端子、３０３は映像信号Ｃ入力端子であり、色空間変換回路２９の出力する輝度／色相／彩度を表す３種のデータを映像信号Ａ、Ｂ、Ｃ入力端子３０１、３０２、３０３により入力する。３０４は制御信号入力端子であり、制御部２６の出力する表示エリア位置情報及びエリア処理制御情報を入力する。３０５は３Ｄ−ＬＵＴアドレス生成回路であり、３種類の入力に応じて３Ｄ−ＬＵＴのアドレス及び補間値生成用データを出力する。この出力は上位ビットが３Ｄ−ＬＵＴアドレス、下位ビットが補間値生成用データであっても構わない。

３０６は「３Ｄ−ＬＵＴ及び補間回路」であり、３Ｄ−ＬＵＴアドレス生成回路３０５出力に応じて補間を目的とした複数の３Ｄ−ＬＵＴ出力値を出力した後、補間値生成用データを用いて補間し、３種のＬＵＴ出力を出力する。３０７は１Ｄ−ＬＵＴａ回路、３０８は１Ｄ−ＬＵＴｂ回路、３０９は１Ｄ−ＬＵＴｃ回路である。３０７、３０８、３０９で表される１Ｄ−ＬＵＴ回路では、制御信号入力端子３０４から入力される制御信号内の表示エリア位置情報および「３Ｄ−ＬＵＴ及び補間回路」３０６の出力する３種類の出力信号内、既定の１種の出力信号に応じて出力される。３１０、３１１、３１２は３種の１Ｄ−ＬＵＴ出力に対する補間回路であり、３種の１Ｄ−ＬＵＴ回路３０７、３０８、３０９出力が補間される。３１３、３１４、３１５は補正回路であり、補間回路３１０、３１１、３１２出力は、「３Ｄ−ＬＵＴ及び補間回路」３０６の出力する３種類のデータを補正回路Ａ３１３、補正回路Ｂ３１４、補正回路Ｃ３１５により補正される。３１６、３１７、３１８は出力端子であり、補正された３種類の出力である補正Ａ回路３１３出力、補正Ｂ回路３１４出力、補正Ｃ回路３１５出力は、映像信号Ａ出力端子３１６、映像信号Ｂ出力端子３１７、映像信号Ｃ出力端子３１８から出力される。

図５は、色空間変換回路２９、エリア処理回路３０、色空間逆変換回路３１の動作を説明するフローチャートである。

図５において、ＲＧＢが入力される（５０１）と、図４で示されるようなＨＳＶ色空間を用いた輝度／色相／彩度信号に変換される（５０２）。輝度／色相／彩度信号に対する一意の３Ｄ−ＬＵＴアドレスが生成される（５０３）。３Ｄ−ＬＵＴアドレスには、３Ｄ−ＬＵＴ出力に対し補間特性を表す情報が付加されており、前記補間特性とは、補間の必要性の有無、補間する場合の比率等を表す特性である。補間する必要性があると判断された場合は、複数の輝度／色相／彩度データが３Ｄ−ＬＵＴから出力され、補間データが生成され（５０５、５０６）、補間する必要性がないと判断された場合は、輝度／色相／彩度データが３Ｄ−ＬＵＴから出力される（５１３）。

一方、制御信号が入力される（５１４）と、制御信号から表示画像の２次元位置情報である位置情報が取得される（５０７）。位置情報は表示位置毎の１Ｄ−ＬＵＴを選択／補間するために用いられる。画像位置に応じた３種の１Ｄ−ＬＵＴ（５０８）は、本実施例では、輝度信号に対する輝度補正データ出力、及び輝度信号に対する色相補正データ出力、及び輝度信号に対する彩度補正データ出力を行なうＬＵＴとする。また、前記３種の１Ｄ−ＬＵＴは、３Ｄ−ＬＵＴの出力する輝度データに対し、輝度補正データ／色相補正データ／彩度補正データを出力する（５０９）こととする。輝度／色相／彩度補正データは、入力ＲＧＢから変換された輝度／色相／彩度信号を補正する（５１０）。補正された輝度／色相／彩度信号はＲＧＢに変換され（５１１）、出力される（５１２）。

図６は３Ｄ−ＬＵＴの説明図であり、（Ａ）は３Ｄ−ＬＵＴイメージ図、（Ｂ）は入出力データ例である。実施例では、輝度範囲を０から１、色相範囲を０から３６０、彩度範囲を０から１としている。図６（Ａ）の３Ｄ−ＬＵＴイメージ図では、前記輝度／色相／彩度範囲を、各５段階に分割し、１２５点の格子点が存在し、前記各格子点に対応する入出力関係を定めたＬＵＴが存在する。ここで、色相は３６０＝０、−１８０＝１８０であるとし、演算処理により３６０以上もしくは負となった場合は０以上３６０未満の値に変換される。３Ｄ−ＬＵＴでは、５段階の値は０（＝０／５×３６０），７２（＝１／５×３６０），１４４（＝２／５×３６０），２１６（＝３／５×３６０），２８８（＝４／５×３６０）としてある。図６（Ｂ）は実施例での入出力関係の例を示しており、ここでは、色相を＋５、彩度を−０．５した例を記している。入力が格子点に重ならない場合は近傍の値を用いて補間した数値が出力される。

図７は１Ｄ−ＬＵＴの説明図であり、図７（Ａ）は１Ｄ−ＬＵＴの設定ポイントを示している。ここでは、表示画像に対し、水平／垂直共に４分割し、１Ｄ−ＬＵＴを設定する例を記している。この２５の格子点に輝度／色相／彩度の３種の１Ｄ−ＬＵＴが設定される。各１Ｄ−ＬＵＴは入力レベル５段階について補正レベルを出力する。図７（Ｂ）は図（Ａ）におけるＢ点の輝度／色相／彩度補正値を表す１Ｄ−ＬＵＴであり、図７（Ｃ）は図（Ａ）におけるＣ点の輝度／色相／彩度補正値を表す１Ｄ−ＬＵＴである。輝度／色相／彩度補正値を表す１Ｄ−ＬＵＴは、制御信号入力端子３０４より入力される制御信号により、１Ｄ−ＬＵＴを変更することも可能である。図７（Ｂ）（Ｃ）では、制御信号による乗算処理により、輝度／色相／彩度補正値ともＢ点の補正値はＣ点の補正値の２倍となっている。図１における同期処理回路２８を介して制御部２６に送られる画像の水平垂直位置情報は、制御信号に重複される。前記水平垂直位置情報を用いて、図７（Ａ）におけるＤ点に対する補正値は、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４などのＤ点近傍の１Ｄ−ＬＵＴを用いて補間される。

次に図３、図６、図７を用いて、図７（Ａ）におけるＢ点における補正回路Ａ３１３、補正回路Ｂ３１４、補正回路Ｃ３１５の動作について説明する。ここで、図３における「３Ｄ−ＬＵＴ及び補間回路」３０６出力である第一の出力は輝度信号、第二の出力は色相信号、第三の出力は彩度信号として説明を行なう。「３Ｄ−ＬＵＴ及び補間回路」３０６の輝度信号出力である第一の出力は図６（Ｂ）に示されるように出力される。前述したように図６（Ｂ）に記されていない入力に対しては補間処理がなされる。「３Ｄ−ＬＵＴ及び補間回路」３０６から出力される前記輝度信号出力は、１Ｄ−ＬＵＴａ３０７、補間回路３０７に入力され、輝度補正信号補正値を出力する。すなわち、図７（Ｂ）に示されている入力は、本実施例では輝度信号を表している。同様に、「３Ｄ−ＬＵＴ及び補間回路」３０６から出力される前記輝度信号出力は、１Ｄ−ＬＵＴｂ３０８、１Ｄ−ＬＵＴｃ３０９、補間回路３０８、３０９に入力され、色相信号補正値および彩度信号補正値を出力する。

図７（Ｂ）における輝度信号補正値は、入力される輝度信号が大である時、×１．０であり、入力される輝度信号入力が小である時、１．０より大となる補正値が記されている。図７（Ｂ）における色相信号補正値は、入力される輝度信号が大である時、０であり、入力される輝度信号入力が小である時、負の値となる補正値が記されている。図７（Ｂ）における彩度信号補正値は、入力される輝度信号が大である時、１．０より大であり、入力される輝度信号入力が小である時、１．０より小となる補正値が記されている。

図７（Ａ）におけるＢ点の輝度補正値は、入力される輝度信号に応じて、図７（Ｂ）に記される輝度補正値が出力され、補正回路Ａ３１３に入力される輝度信号に対し輝度補正値を乗算する。次に、図７（Ａ）におけるＢ点の色相補正値は、入力される輝度信号に応じて、図７（Ｂ）に記される色相補正値が出力され、補正回路Ｂ３１４に入力される色相信号に対し色相補正値を加算する。同様に、図７（Ａ）におけるＢ点の彩度補正値は、入力される輝度信号に応じて、図７（Ｂ）に記される彩度補正値が出力され、補正回路Ｃ３１５に入力される彩度信号に対し彩度補正値を乗算する。つまり、入力輝度信号に応じた輝度／色相／彩度補正値が決定し、補正回路３１３、３１４、３１５で補正処理が行なわれる。

ここでは、補正演算を単純な加算もしくは乗算で説明しているが、補正回路Ａ３１３、補正回路Ｂ３１４、補正回路Ｃ３１５の演算を上記方式に限定しているわけではない。

図８に、色光センサを用いて、プロジェクタ未投射時もしくは黒投射時の外光成分を主成分としているプロジェクタ投射画面内複数箇所の明度及び色度が取得された場合における実施例の第一の動作説明を記述している。図８（Ａ）で示されているように、右上の室内灯８０１は点灯状態にあり、左上の室内灯８０２は消灯状態にある。プロジェクタ８０４からの投射画像がない場合、スクリ−ン８０３は右上から左下に暗くなっている。図８（Ａ）におけるスクリーン８０３上の明度は、プロジェクタ８０４が未投射もしくは黒投射時に、プロジェクタ８０４に搭載されている色光センサで測定される。図８（Ｂ）は前記色光センサの出力を表している。

図８（Ｂ）に色光センサ出力は、色度がほぼ共通で、最も明るいと判断された明度Ａから最も暗いと判断された明度Ｅまで明度が５段階に出力されている。センサ出力の明度はＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの順に暗いと判断された出力値である。色光センサ出力が最も明るい明度Ａ地点では、白投射時の明度と黒投射時の明度の比率で表されるコントラスト比は、全測定位置の中で、最も低くなる。逆に、色光センサ出力が最も暗い明度Ｅ地点では、前記コントラスト比は、全測定位置の中で、最も高くなる。

図８（Ｃ）には各明度における輝度補正値が記述されており、明度Ａ地点では、低階調部を持ち上げ、低階調部の視認性を高めている。図８（Ｄ）に記述されている色相補正値は、色光センサの出力色度が同一である実施例の第一の動作説明では、室内光８０１の色度を補正するように、低階調部ほど強く色相補正処理が行なわれるように色相補正が行なわれている。さらに、明度Ａ地点における最低入力レベルにおける色相補正値は、過補正対策のための上限処理が施されている。

図８（Ｅ）では、各明度における彩度補正値が記述されており、中間階調の彩度を持ち上げ、室内光８０１により低下した彩度を補正している。このように、色光センサ出力の明度レベルに応じて、補正量強度を変更させる事が可能である。

実施例の第一の動作説明として、色光センサが２次元の明度および色度を測定している例を記述している。しかしながら、明度を測定可能な２次元光センサ出力を用いて輝度補正値および彩度補正値を演算し、さらに、壁色センサのようなプロジェクタ投射面全体の色度を測定可能な色センサ出力を用いて色相補正値を演算しても構わない。ここで壁色センサとは、投射画像が表示されるスクリーン全体もしくは壁全体の色を測定するセンサとする。また、実施例の第一の動作説明では、色光センサ出力を５段階の出力値として記述しているが、明度の分解性能は幾段であろうが構わない。

図９に、色光センサを用いて、プロジェクタ未投射時もしくは黒投射時の外光成分を主成分としているプロジェクタ投射画面内複数箇所の明度及び色度が取得された場合における実施例の第二の動作説明を記述している。図９（Ａ）で示されているように、右上の室内灯９０１は点灯状態にあり、左上の室内灯９０２は消灯状態にある。ここで、電気スタンド９０５が点灯状態であり、室内灯９０１と電気スタンド９０５の照明光の色温度は異なっており、室内灯９０１は色温度が高く、電気スタンド９０５は色温度が低いとする。プロジェクタ９０４からの投射画像がない場合、スクリ−ン９０３は右上から左下に暗くなっているが左下付近では、電気スタンド９０５の照明により明るくなっている。

図９（Ａ）におけるスクリーン９０３上の明度は、プロジェクタ９０４が未投射もしくは黒投射時に、プロジェクタ９０４に搭載されている色光センサで測定される。図９（Ｂ）は前記色光センサの明度出力、図９（Ｃ）は前記色光センサの色度出力を表している。図９（Ｂ）に色光センサ明度出力はＡ、ＢおよびＥ、Ｃ、Ｄの順で暗くなっている。一方図９（Ｃ）に記述されている色光センサ色度出力は、ＡおよびＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅの順で低くなっている。

図１０（Ａ）には各明度における輝度補正値、図１０（Ｃ）には各明度における彩度補正値が記述されており、明度Ｅを除き、図８（Ｃ）、図８（Ｅ）に等しい輝度補正値／彩度補正値が記述されている。図９（Ｂ）に記されているように、明度Ｅは明度Ｂに等しいセンサ出力である時、明度Ｅの輝度補正値／彩度補正値は明度Ｂと等しくなる。しかしながら、色相補正値は室内等９０１と電気スタンド９０５の照明色温度に応じて符号が逆となる補正値となっている。このように、照明色温度に対応したセンサ出力に応じて、さらにはセンサ出力に対応した制御信号入力端子３０４から出力される制御信号に応じて、別の補正量を持つ事が可能である。

実施例の第一および第二の動作説明では、色光センサの明度出力が輝度補正および彩度補正の制御、色光センサの色度出力が色相補正値の制御を行なうとして記述しているが、色光センサの出力と各輝度／色相／彩度補正制御の組み合わせは、前記組み合わせに限定するものではない。

１…デジタルＲＧＢ入力端子、２…アナログＲＧＢ入力端子、３…ビデオ入力端子、４…レシーバ、５，６…アナログデジタル変換回路（ＡＤ変換回路）、７…ビデオデコーダ、８…マトリクス回路、９…入力セレクタ回路、１０…フレームメモリ、１１…解像度変換回路、１２…画像処理回路、１３…逆Ｖ−Ｔ補正回路、１４…ムラ補正回路、１５…パネル出力処理回路、１６…電源、１７…ランプ駆動回路（バラスト）、１８…ランプ、１９…インテグレータ光学系、２０…液晶パネル、２１…投射レンズ、２２…スクリーン、２３…リモコン受光部、２４…ＰＣ通信端子、２５…制御ボタン、２６…制御部、２７…同期信号入力端子、２８…同期処理回路、２９…色空間変換回路、３０…エリア処理回路、３１…色空間逆変換回路。２０１…デジタルＲＧＢ入力端子、２０２…アナログＲＧＢ入力端子、２０３…ビデオ入力端子、２０４…レシーバ、２０５，２０６…アナログデジタル変換回路（ＡＤ変換回路）、２０７…ビデオデコーダ、２０８…マトリクス回路、２０９…入力セレクタ回路、２１０…フレームメモリ、２１１…解像度変換回路、２１２…画像処理回路、２１３…逆Ｖ−Ｔ補正回路、２１４…ムラ補正回路、２１５…パネル出力処理回路、２１６…電源、２１７…ランプ駆動回路（バラスト）、２１８…ランプ、２１９…インテグレータ光学系、２２０…液晶パネル、２２１…投射レンズ、２２２…スクリーン、２２３…リモコン受光部、２２４…ＰＣ通信端子、２２５…制御ボタン、２２６…制御部、２２７…同期信号入力端子、２２８…同期処理回路。３０１…映像信号Ａ入力端子、３０２…映像信号Ｂ入力端子、３０３…映像信号Ｃ入力端子、３０４…制御信号入力端子、３０５…３Ｄ−ＬＵＴアドレス生成回路、３０６…「３Ｄ−ＬＵＴ及び補間回路」、３０７…１Ｄ−ＬＵＴａ回路、３０８…１Ｄ−ＬＵＴｂ回路、３０９…１Ｄ−ＬＵＴｃ回路、３１０、３１１、３１２…補間回路、３１３、３１４、３１５…補正回路、３１６…映像信号Ａ出力端子、３１７…映像信号Ｂ出力端子、３１８…映像信号Ｃ出力端子。８０１、８０２…室内灯、８０３…スクリーン、８０４…プロジェクタ装置。９０１、９０２…室内灯、９０３…スクリーン、９０４…プロジェクタ装置、９０５…電気スタンド。

Claims (19)

1. ＲＧＢ画像信号を入力する入力手段、入力手段から入力されたＲＧＢ画像信号を、明るさを表す輝度信号および色味を表す色相信号および色の濃さを表す彩度信号に変換する輝度／色相／彩度変換手段、前記輝度信号または前記色相信号または前記彩度信号のいずれかである補正値入力信号に応じて輝度信号補正値を生成する複数の輝度補正テーブル、前記補正値入力信号に応じて色相信号補正値を生成する複数の色相補正テーブル、前記補正値入力信号に応じて彩度信号補正値を生成する複数の彩度補正テーブル、前記輝度補正テーブルの出力である輝度補正値を用いて前記輝度信号を補正する輝度補正手段、前記色相補正テーブルの出力である色相補正値を用いて前記色相信号を補正する色相補正手段、前記彩度補正テーブルの出力である彩度補正値を用いて前記彩度信号を補正する彩度補正手段、前記輝度補正手段および前記色相補正手段および前記彩度補正手段の出力をＲＧＢに変換するＲＧＢ変換手段、前記ＲＧＢ変換手段出力を表示する表示手段、前記表示手段の表示する画像の領域を識別する表示エリア識別手段を具備し、
   前記入力手段より入力されるＲＧＢ画像信号を前記輝度／色相／彩度変換手段により輝度信号および色相信号および彩度信号に変換し、前記表示エリア識別手段の出力する識別領域毎に前記補正値入力信号を用いた前記輝度補正テーブルおよび前記輝度補正手段にて輝度信号を補正し、前記識別領域毎に前記補正値入力信号を用いた前記色相補正テーブルおよび前記色相補正手段にて色相信号を補正し、前記識別領域毎に前記補正値入力信号を用いた前記彩度補正テーブルにて彩度信号を補正し、前記補正輝度信号および前記補正色相信号および前記補正彩度信号をＲＧＢ信号に変換し、前記ＲＧＢ信号を前記表示手段により表示することを特徴とする画像表示装置。
2. 請求項１に記載された補正値入力信号は、請求項１記載の輝度／色相／彩度変換手段の出力する輝度信号であることを特徴とする請求項１に記載される画像表示装置。
3. 請求項１に記載された補正値入力信号は、請求項１記載の輝度／色相／彩度変換手段の出力する色相信号であることを特徴とする請求項１に記載される画像表示装置。
4. 請求項１に記載された補正値入力信号は、請求項１記載の輝度／色相／彩度変換手段の出力する彩度信号であることを特徴とする請求項１に記載される画像表示装置。
5. 請求項２乃至請求項４の何れか１項に記載の画像表示装置において、画像表示装置の表示面における二次元情報である明るさ情報および二次元情報である色度情報が取得可能な色度センサを具備し、
   前記明るさ情報もしくは前記色度情報に応じて請求項１記載の輝度補正テーブルもしくは請求項１記載の色相補正テーブルもしくは請求項１記載の彩度補正テーブルを変更することを特徴とする画像表示装置。
6. 請求項２乃至請求項４の何れか１項に記載の画像表示装置において、画像表示装置の表示面における二次元情報である明るさ情報が取得可能な明度センサ、表示装置の表示面全体の色度情報が取得可能な色度センサを具備し、
   前記明るさ情報もしくは前記色度情報に応じて請求項１記載の輝度補正テーブルもしくは請求項１記載の色相補正テーブルもしくは請求項１記載の彩度補正テーブルを変更することを特徴とする画像表示装置。
7. 請求項２乃至請求項４の何れか１項に記載の画像表示装置において、画像表示装置の表示面における二次元情報である明るさ情報および二次元情報である色度情報が取得可能な色度センサを具備し、
   前記明るさ情報に応じて請求項１記載の輝度補正テーブルおよび請求項１記載の彩度補正テーブルを変更し、前記色度情報に応じて請求項１記載の色相補正テーブルを変更することを特徴とする画像表示装置。
8. 請求項２乃至請求項４の何れか１項に記載の画像表示装置において、画像表示装置の表示面における二次元情報である明るさ情報が取得可能な明度センサ、表示装置の表示面全体の色度情報が取得可能な色度センサを具備し、
   前記明るさ情報に応じて請求項１記載の輝度補正テーブルおよび請求項１記載の彩度補正テーブルを変更し、前記色度情報に応じて請求項１記載の色相補正テーブルを変更することを特徴とする画像表示装置。
9. ＲＧＢ画像信号を入力する入力手段、入力手段から入力されたＲＧＢ画像信号を、明るさを表す輝度信号および色味を表す色相信号および色の濃さを表す彩度信号に変換する輝度／色相／彩度変換手段、前記輝度信号および前記色相信号および前記彩度信号の組合せに応じて一意的に輝度信号および色相信号および彩度信号を出力する３次元ルックアップテーブル、前記３次元ルックアップテーブルの出力する輝度信号または前記３次元ルックアップテーブルの出力する色相信号または前記３次元ルックアップテーブルの出力する彩度信号のいずれかである補正値入力信号に応じて輝度信号補正値を生成する複数の輝度補正テーブル、前記補正値入力信号に応じて色相信号補正値を生成する複数の色相補正テーブル、前記補正値入力信号に応じて彩度信号補正値を生成する複数の彩度補正テーブル、前記輝度補正テーブルの出力である輝度補正値を用いて前記３次元ルックアップテーブルの出力する輝度信号を補正する輝度補正手段、前記色相補正テーブルの出力である色相補正値を用いて前記３次元ルックアップテーブルの出力する色相信号を補正する色相補正手段、前記彩度補正テーブルの出力である彩度補正値を用いて前記３次元ルックアップテーブルの出力する彩度信号を補正する彩度補正手段、前記輝度補正手段および前記色相補正手段および前記彩度補正手段の出力をＲＧＢに変換するＲＧＢ変換手段、前記ＲＧＢ変換手段出力を表示する表示手段、前記表示手段の表示する画像の領域を識別する表示エリア識別手段を具備し、
   前記入力手段より入力されるＲＧＢ画像信号を前記輝度／色相／彩度変換手段により輝度信号および色相信号および彩度信号に変換し、前記表示エリア識別手段の出力する識別
   領域毎に前記補正値入力信号を用いた前記輝度補正テーブルおよび前記輝度補正手段にて前記３次元ルックアップテーブルの出力する輝度信号を補正し、前記識別領域毎に前記補正値入力信号を用いた前記色相補正テーブルおよび前記色相補正手段にて前記３次元ルックアップテーブルの出力する色相信号を補正し、前記識別領域毎に前記補正値入力信号を用いた前記彩度補正テーブルにて前記３次元ルックアップテーブルの出力する彩度信号を補正し、前記補正輝度信号および前記補正色相信号および前記補正彩度信号をＲＧＢ信号に変換し、前記ＲＧＢ信号を前記表示手段により表示することを特徴とする画像表示装置。
10. 請求項９に記載された補正値入力信号は、請求項９記載の輝度／色相／彩度変換手段の出力する輝度信号であることを特徴とする請求項９に記載される画像表示装置。
11. 請求項９に記載された補正値入力信号は、請求項９記載の輝度／色相／彩度変換手段の出力する色相信号であることを特徴とする請求項９に記載される画像表示装置。
12. 請求項９に記載された補正値入力信号は、請求項９記載の輝度／色相／彩度変換手段の出力する彩度信号であることを特徴とする請求項９に記載される画像表示装置。
13. 請求項１０乃至請求項１２の何れか１項に記載の画像表示装置において、画像表示装置の表示面における二次元情報である明るさ情報および二次元情報である色度情報が取得可能な色度センサを具備し、
    前記明るさ情報もしくは前記色度情報に応じて請求項９記載の輝度補正テーブルもしくは請求項９記載の色相補正テーブルもしくは請求項９記載の彩度補正テーブルを変更することを特徴とする画像表示装置。
14. 請求項１０乃至請求項１２の何れか１項に記載の画像表示装置において、画像表示装置の表示面における二次元情報である明るさ情報が取得可能な明度センサ、表示装置の表示面全体の色度情報が取得可能な色度センサを具備し、
    前記明るさ情報もしくは前記色度情報に応じて請求項９記載の輝度補正テーブルもしくは請求項９記載の色相補正テーブルもしくは請求項９記載の彩度補正テーブルを変更することを特徴とする画像表示装置。
15. 請求項１０乃至請求項１２の何れか１項に記載の画像表示装置において、画像表示装置の表示面における二次元情報である明るさ情報および二次元情報である色度情報が取得可能な色度センサを具備し、
    前記明るさ情報に応じて請求項９記載の輝度補正テーブルおよび請求項９記載の彩度補正テーブルを変更し、前記色度情報に応じて請求項９記載の色相補正テーブルを変更することを特徴とする画像表示装置。
16. 請求項１０乃至請求項１２の何れか１項に記載の画像表示装置において、画像表示装置の表示面における二次元情報である明るさ情報が取得可能な明度センサ、表示装置の表示面全体の色度情報が取得可能な色度センサを具備し、
    前記明るさ情報に応じて請求項９記載の輝度補正テーブルおよび請求項９記載の彩度補正テーブルを変更し、前記色度情報に応じて請求項９記載の色相補正テーブルを変更することを特徴とする画像表示装置。
17. 請求項７または請求項８に記載の画像表示装置において、請求項１記載の輝度／色相／彩度変換手段は、ＲＧＢ信号から演算される輝度信号および２種の色差信号を生成するマトリクス演算手段、前記２種の色差信号から色相／彩度を生成する色相／彩度変換手段を具備し、
    請求項１記載の入力手段から入力されたＲＧＢ画像信号を前記マトリクス演算手段により輝度信号および２種の色差信号を出力し、前記２種の色差信号は色相／彩度変換手段により色相信号および彩度信号に変換されることを特徴とする画像表示装置。
18. 請求項１６または請求項１７に記載の画像表示装置において、請求項９記載の輝度／色相／彩度変換手段は、ＲＧＢ信号から演算される輝度信号および２種の色差信号を生成するマトリクス演算手段、前記２種の色差信号から色相／彩度を生成する色相／彩度変換手段を具備し、
    請求項１記載の入力手段から入力されたＲＧＢ画像信号を前記マトリクス演算手段により輝度信号および２種の色差信号を出力し、前記２種の色差信号は色相／彩度変換手段により色相信号および彩度信号に変換されることを特徴とする画像表示装置。
19. 請求項６または請求項１５に記載の画像表示装置において、色度センサはカラー撮像素子であることを特徴とする画像表示装置。