JP2013251593A - 表示装置、及び、表示装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プロジェクター1は、入力画像データS1に基づいて左目用画像の画像データと右目用画像の画像データとを出力する画像出力手段と、入力画像データS1とは別の画像データであるOSD画像データ12AをRAM11から読み出して、画像出力手段により出力される画像データのうち、左目用画像の画像データに対しては別画像データを左目用の位置に配置して合成する処理を行い、右目用画像の画像データに対しては別画像データを右目用の位置に配置して合成する処理を行う画像処理手段と、画像処理手段により処理された左目用画像データ及び右目用画像データに基づいて画像を表示する表示部40と、を備える。
【選択図】図1
Description
また、近年、3D(立体)画像を表示する表示装置が知られている。この種の表示装置は、メガネ型の偏光フィルターを利用する構成(例えば、特許文献2参照)や、表示面にレンチキュラーレンズを配した構成(例えば、特許文献3参照)によって、見る人の右目と左目に異なる画像を見せることで、立体感のある画像を表示する。
また、立体画像を表示する表示装置の多くは平面画像の表示にも対応している。このため、入力画像が平面画像である場合と立体画像である場合とがある。しかしながら、入力画像が立体画像か平面画像かに応じて、画像を重畳する処理をどのように組み合わせるか等は検討がなされていなかった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、入力画像とは別のOSD画像等の画像を、入力画像とともに効果的に表示することが可能な表示装置、及び、表示装置の制御方法を提供することを目的とする。
本発明によれば、入力画像データに基づいて左目用画像の画像データと右目用画像の画像データとを出力して立体画像を表示する表示装置が、メモリーに記憶した別画像データを、左目用画像の画像データと右目用画像の画像データの各々に対し適切な位置に配置して合成できる。これにより、例えば立体画像である入力画像に、OSD画像等の入力画像とは別の画像を、メモリーに記憶した一つの別画像データを用いて、画像を合成して表示できる。従って、別画像データを記憶するメモリーの容量が小さくて済むので、メモリーの利用効率の向上を図ることができる。また、左目用画像の画像データと右目用画像の画像データの各々において別画像データが配置される位置を個々に指定できるので、別画像を平面画像として表示することも、立体画像として表示することも可能であり、立体画像として表示する場合の視差を任意に調整することも容易である。従って、立体画像である入力画像に別の画像を合成して、効果的に表示できる。
本発明によれば、左目用画像の画像データにおける別画像データの位置に関する情報と、右目用画像の画像データにおける別画像データの位置に関する情報とをレジスターから読み出して、読み出した情報に基づく位置に別画像データを配置して合成する。これにより、左目用画像の画像データと右目用画像の画像データの各々において、速やかに、適切な位置に別画像データを配置することができる。
本発明によれば、交互に出力される左目用画像の画像データと右目用画像の画像データとの各々に対し、画像データが出力されるタイミングに合わせてレジスターを切り替える。これにより、左目用画像の画像データと右目用画像の画像データの各々に別画像データを配置する位置を決定する処理を、速やかに実行できる。
本発明によれば、フレームシーケンシャル、ラインオルタナティブ形式またはサイドバイサイド形式の立体画像の画像データに基づき交互に出力される左目用画像のデータと右目用画像の画像データの各々に対し、適切な位置に別画像データを配置して合成できる。
本発明によれば、入力画像データに基づいて左目用画像の画像データと右目用画像の画像データとを出力して立体画像を表示する表示装置が、メモリーに記憶した別画像データを、左目用画像の画像データと右目用画像の画像データの各々に対し適切な位置に配置して合成できる。これにより、例えば立体画像である入力画像に、OSD画像等の入力画像とは別の画像を、メモリーに記憶した一つの別画像データを用いて、画像を合成して表示できる。また、左目用画像の画像データと右目用画像の画像データの各々において別画像データが配置される位置を個々に指定できるので、別画像を平面画像として表示することも、立体画像として表示することも可能であり、立体画像として表示する場合の視差を任意に調整することも容易である。従って、立体画像である入力画像に別の画像を合成して、効果的に表示できる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は、第1の実施形態に係る表示装置としてのプロジェクター1の全体構成を示すブロック図である。プロジェクター1は、パーソナルコンピューターや各種映像プレーヤー等の外部の画像供給装置(図示略)に接続され、この画像供給装置から入力される入力画像データS1をスクリーンSC等の投射面に投射する装置である。上記の画像供給装置としては、ビデオ再生装置、DVD再生装置、テレビチューナー装置、CATVのセットトップボックス、ビデオゲーム装置等の映像出力装置、パーソナルコンピューター等が挙げられる。本実施形態では、画像供給装置から表示処理部15に、動画像のデジタル画像データが入力画像データS1として入力される場合を例に挙げて説明する。このデジタル画像データには、画像データ自体とともに、当該デジタル画像データのフォーマット(立体映像のフォーマットや、フレームレート等を含む)に関する情報が含まれる。
プロジェクター1は、静止画像および動画像(映像)のいずれであっても表示可能である。以下の説明では、画像供給装置から入力される動画像を表示出力する場合を例に挙げて説明するが、以下の説明において入力画像データS1を表示する処理は、静止画像を表示する場合にもそのまま適用可能である。
また、本実施形態では、スクリーンSCはほぼ直立しており、スクリーン面は矩形形状とされている。
光変調装置42は、光源部41から射出された光を画像データに基づいて変調する変調手段に相当する。光変調装置42は、例えば、RGBの各色に対応した3枚の透過型または反射型の液晶ライトバルブを用いた方式、3枚のデジタルミラーデバイスを用いた方式等により構成される。また、光変調装置42は、光源が発した白色光に含まれる光のうちRGBの光を透過するカラーホイールと、1枚のデジタルミラーデバイス(DMD)とを組み合わせたDMD方式により構成することもできる。本実施形態では、光変調装置42を、液晶ライトバルブを用いた構成とする。光変調装置42は、複数の画素をマトリクス状に配置した透過型液晶パネルを備え、これら複数の画素により画像を形成し、形成した画像によって光源が発した光を変調する。光変調装置42は、後述する光変調装置駆動部17によって駆動され、マトリクス状に配置された各画素における光の透過率を変化させることにより、画像を形成する。
表示部40には、制御部10の制御に従って投射光学系43が備える各モーターを駆動する投射光学系駆動部18、及び、制御部10の制御に従って光源部41が備える光源を駆動する光源駆動部19が接続されている。
不揮発性記憶部12は、PROM、EEPROM、フラッシュメモリー等の半導体記憶素子、或いは磁気的記憶装置等により構成され、プログラムやデータを不揮発的に記憶する。不揮発性記憶部12には、上記の制御プログラムやデータの他、OSD画像データ12A(別画像データ)が記憶されている。OSD画像データ12Aは、例えば、プロジェクター1の機能に係る設定を行うためのメニュー画像(設定用画像)など、入力画像データS1とは別の画像(別画像)の画像データであり、OSD画像データ12Aは入力画像データS1に重畳して、スクリーンSCに表示される。不揮発性記憶部12には複数のOSD画像データ12Aを記憶することも可能である。不揮発性記憶部12に記憶されたOSD画像データ12Aのうち、スクリーンSCに表示するOSD画像データ12Aが、制御部10によって読み出されて、RAM11に記憶される。表示処理部15は、RAM11からOSD画像データ12Aを読み出して、入力画像データS1のフレーム毎の画像データにOSD画像データ12Aを重畳して合成する処理を行い、合成された画像を表示画像データS8として光変調装置駆動部17に出力する。光変調装置駆動部17が表示画像データS8に基づいて光変調装置42の液晶パネルに描画を行うことにより、合成された画像がスクリーンSCに投射される。
また、プロジェクター1は、ユーザーが使用するリモコン5を有する。リモコン5は各種のボタンを備えており、これらのボタンの操作に対応して赤外線信号を送信する。プロジェクター1の本体には、リモコン5が発する赤外線信号を受光するリモコン受光部52が配置されている。リモコン受光部52は、リモコン5から受光した赤外線信号をデコードして、リモコン5における操作内容を示す操作信号を生成し、制御部10に出力する。
表示処理部15は、外部の画像供給装置(図示略)に接続されている。表示処理部15は、制御部10の制御に従って、画像供給装置から入力される入力画像データS1に基づいて表示画像データS8を生成し、光変調装置駆動部17に出力する。
表示処理部15は、入力画像データS1に基づいて出力画像データS2を出力する画像出力部21(画像出力手段)と、画像出力部21が出力する出力画像データS2を一時的に格納する画像バッファー23(バッファー)と、画像バッファー23に格納された出力画像データS2にOSD画像データ12Aを重畳する処理等を行う画像処理部30と、を備えている。また、表示処理部15は、RAM11からOSD画像データ12Aを読み出すOSD読出部25と、OSD読出部25により読み出されたOSD画像データ12Aを一時的に格納するOSD画像バッファー27と、OSD画像バッファー27に格納されたOSD画像データ12Aを適切なタイミングで読み出し、画像処理部30に出力するバッファー制御部29と、を備えている。
また、画像出力部21は、入力画像データS1とともに含まれるクロック信号に従って、Vsync信号S3と左右識別信号S4とを生成して、画像処理部30に出力する。
図3(A)はVsync信号S3を示す。Vsync信号S3は入力画像データS1の垂直同期信号である。また、図3(B)は左右識別信号S4を示す。左右識別信号S4は、入力画像データS1の各フレームが左目用の画像であるか、右目用の画像であるかを示す信号である。例えば、左右識別信号S4がHighの間に出力されるフレームは左目用の画像であり、左右識別信号S4がLowの間に出力されるフレームは右目用の画像である。左右識別信号S4はVsync信号S3に同期して、入力画像データS1とともに表示処理部15に入力される。画像出力部21は、画像バッファー23に出力画像データS2を出力する際に、この出力画像データS2の各フレームに同期してVsync信号S3及び左右識別信号S4を出力する。
レジスター36は、左目用のフレームの画像データにOSD画像データ12Aを配置する位置の情報として、例えば、OSD画像データ12Aの左上隅の座標を保持している。この座標は、例えば、左目用のフレームの左上隅を原点として設定される直交座標系である。レジスター37も同様に、右目用のフレームの画像データにOSD画像データ12Aを配置する位置の情報として、例えば、OSD画像データ12Aの左上隅の座標を保持している。
図4(A)及び(B)に示す例では、左目用のフレーム101と右目用のフレーム103において、異なる位置にOSD画像105が配置されている。フレーム101におけるOSD画像105の位置は、フレーム101の左上隅を原点とする(x、y)座標系において、(x1、y1)に設定されている。また、フレーム103におけるOSD画像105の位置は、フレーム103の左上隅を原点とする(x、y)座標系において、(x2、y2)に設定されている。この図4の例では、OSD画像105の位置に視差が設けられている。つまり、画像処理部30は、同一の画像(OSD画像105)を左目用のフレーム101及び右目用のフレーム103に合成(重畳)している。また、左目用のフレーム101においてOSD画像105が合成される位置と、右目用のフレーム103においてOSD画像105が合成される位置は異なっている。このため、フレーム101、103がスクリーンSCに投射された投射画像を、例えばメガネ型の偏光フィルターを装着した人が見れば、OSD画像が立体的に見える。
また、フレーム101におけるOSD画像105の位置と、フレーム103におけるOSD画像105の位置に視差を設けない場合には、スクリーンSCに投射された投射画像において、OSD画像105は平面画像として見える。このように、プロジェクター1は、入力画像データS1が立体画像の画像データである場合に、OSD画像105を平面画像として表示することも、立体画像として表示することも可能である。
また、位置決定部35は、Vsync信号S3及び左右識別信号S4に従って、合成処理部31が合成を行う画像が左目用の画像であるか右目用の画像であるかを判定する。位置決定部35は、レジスター36、37のうち、判定した側に対応するレジスターから、OSD画像データ12Aの位置を指定する情報を取得して、合成処理部31に出力する。すなわち、位置決定部35は、画像バッファー23から次に取得される画像データが左目用のフレームの画像データである場合、レジスター36から情報を取得し、取得した情報が示す位置を合成処理部31に対して指定する。また、画像バッファー23から次に取得される画像データが右目用のフレームの画像データである場合は、位置決定部35はレジスター37から情報を取得し、取得した情報が示す位置を合成処理部31に対して指定する。
まず、画像出力部21が、制御部10の制御に従って、入力画像データS1に基づいて左目用画像の画像データと右目用画像の画像データとを含む出力画像データS2を出力して画像バッファー23に格納させるとともに、Vsync信号S3及び左右識別信号S4を位置決定部35に出力する(ステップST1)。また、制御部10が、不揮発性記憶部12からOSD画像データ12Aを読み出して、RAM11に記憶させる(ステップST2)。このステップST12の処理は、入力画像データS1が入力される前に実行してもよい。
続いて、制御部10の制御により、OSD読出部25が、RAM11からOSD画像データ12Aを読み出して、OSD画像バッファー27に格納する(ステップST3)。
画像バッファー23から次に読み出される画像データが左目用である場合、位置決定部35は、左目用のレジスター36からOSD画像データ12Aの位置を示す情報を取得し、この位置を合成処理部31に対して指定する(ステップST5)。合成処理部31は、画像バッファー23から取得した画像データの指定された位置にOSD画像データ12Aを重畳する処理を行い、合成した表示画像データS8を光変調装置駆動部17に出力する(ステップST6)。その後、表示画像データS8に基づいて表示部40がスクリーンSCに画像を表示する(ステップST7)。
図6は、本発明を適用した第2の実施形態に係る表示処理部15Aの構成を示す機能ブロック図である。
この第2の実施形態では、画像供給装置(図示略)から入力される入力画像データS1が、サイドバイサイド形式の立体画像データである場合を例に挙げて説明する。なお、この第2の実施形態の構成は、入力画像データS1がトップアンドボトム形式の立体画像である場合にも容易に適用可能である。
表示処理部15Aは、画像出力部21(図2)に代えて画像出力部21Aを備えている。画像出力部21Aは、入力画像データS1を構成する各フレームを分割して、左目用のフレームの画像データと右目用のフレームの画像データをとを生成する機能を有する。サイドバイサイド形式の画像は、1フレームの右半分が右目用の画像であり、1フレームの左半分が左目用の画像となっている。サイドバイサイド形式の画像を立体画像として表示するためには、1フレームを右半分と左半分に分離し、分離した各々の画像を横方向に拡大する処理を行い、右目用のフレームと左目用のフレームとを生成する必要がある。
画像出力部21Aは、入力画像データS1のフレームを分離した左半分のフレームを、出力画像データS5として画像バッファー22に出力する。つまり、画像バッファー22は左目用のバッファーメモリーであり、画像バッファー22には入力画像データS1から抽出された左目用のフレームの画像データが順次格納される。また、画像出力部21Aは、入力画像データS1のフレームを分離した右半分のフレームを、出力画像データS6として画像バッファー24に出力する。つまり、画像バッファー24は右目用のバッファーメモリーであり、画像バッファー24には、入力画像データS1から抽出された左目用のフレームの画像データが順次格納される。
また、位置決定部35は、レジスター36から左目用のフレームにおけるOSD画像データ12Aの位置を示す情報を読み出し、この位置を合成処理部32に対して指定する。同様に、位置決定部35は、レジスター37から右目用のフレームにおけるOSD画像データ12Aの位置を示す情報を読み出し、この位置を合成処理部34に対して指定する。
一方、OSD読出部25は、RAM11からOSD画像データ12Aを読み出して、OSD画像バッファー27に格納する。このOSD画像バッファー27に格納されたOSD画像データ12Aは、画像処理部30Aからの要求に応じてバッファー制御部29によって読み出され、画像処理部30Aの合成処理部32、34に出力される。
合成処理部32は、位置決定部35により指定されたタイミングで画像バッファー22から出力画像データS5を取得する一方、バッファー制御部29から入力されるOSD画像データ12Aを取得する。合成処理部34は、位置決定部35により指定されたタイミングで画像バッファー24から出力画像データS6を取得する一方、バッファー制御部29から入力されるOSD画像データ12Aを取得する。
なお、OSD画像データ12Aが、水平方向の解像度が半分になるよう圧縮されたデータであって、レジスター36、37に、水平方向の解像度が半分になった状態におけるOSD画像データ12Aの位置を指定する情報が保持されている場合は、合成処理部32、34は画像データを拡大する前に合成を行う。
合成処理部32、34により合成された画像データは、合成処理部32、34から交互に出力される。このため、画像処理部30Aは、左目用のフレームの画像データと右目用のフレームの画像データとを、表示画像データS8として交互に出力する。これにより、表示処理部15Aを備えたプロジェクター1は、上記第1の実施形態で説明した例と同様に、立体画像にOSD画像を重畳して、スクリーンSCに表示できる。
さらに、図6に示した構成では、左目用のフレームの画像データを合成処理部32により処理し、右目用のフレームの画像データを合成処理部34によって処理するので、より高速に合成処理を行うことが可能である。このため、サイドバイサイド形式の画像が入力され、入力画像データS1のフレームを分離する処理や解像度変換の処理を要する場合であっても、表示の遅延を抑え、スムーズに画像をスクリーンSCに表示できる。また、高速で入力画像データS1を処理できることから、垂直同期周波数を2倍に高める倍速駆動や4倍に高める4倍速駆動等を行う場合にも対応可能であり、より高品質の画像をスクリーンSCに表示できる。
図7は、本発明を適用した第3の実施形態に係る表示処理部15Bの構成を示す機能ブロック図である。
この第3の実施形態では、画像供給装置(図示略)から入力される入力画像データS1が、サイドバイサイド形式の立体画像データである場合を例に挙げて説明する。なお、この第3の実施形態の構成は、入力画像データS1がトップアンドボトム形式の立体画像である場合にも容易に適用可能である。
表示処理部15Bは、画像出力部21(図2)に代えて画像出力部21Bを備えている。画像出力部21Bは、画像出力部21A(図6)と同様に、入力画像データS1を構成する各フレームを分割して、左目用のフレームの画像データと右目用のフレームの画像データをとを生成する機能を有する。画像出力部21Bは、入力画像データS1のフレームを分離した左半分のフレームと、入力画像データS1のフレームを分離した右半分のフレームとを、交互に出力画像データS9として拡大処理部26に出力する。
画像バッファー23は、拡大処理部26から入力される出力画像データS11を一時的に格納する。
図8は、本発明を適用した第4の実施形態に係る表示処理部15Cの構成を示す機能ブロック図である。
この第4の実施形態では、画像供給装置(図示略)から入力される入力画像データS1がフレームシーケンシャル形式の立体画像データである場合を例に挙げて説明する。
表示処理部15Cは、図2に示した画像出力部21、画像バッファー23、OSD読出部25、OSD画像バッファー27、及びバッファー制御部29を備えている。
また、表示処理部15Cは、画像処理部30Aを備えている。画像処理部30Aは、2つの合成処理部32、34と、位置決定部35と、レジスター36、37とを備えて構成される。
本実施形態では、合成処理部32、34が、それぞれ画像バッファー23から画像データをフレーム毎に取得する。画像バッファー23には、画像出力部21から左目用のフレームの画像データと右目用のフレームの画像データとが交互に入力され、格納される。合成処理部32は、画像バッファー23から左目用のフレームの画像データを取得し、合成処理部34は画像バッファー23から右目用のフレームの画像データを取得するので、合成処理部32、34は交互に画像データを取得するといえる。
従って、垂直同期周波数を高める倍速駆動、4倍速駆動等を行う場合であっても全フレームにOSD画像データ12Aを合成することが可能であり、より高品質の画像をスクリーンSCに表示できる。
そして、プロジェクター1が倍速駆動や4倍速駆動を行う場合など、OSD画像データ12Aを合成する処理を特に高速に実行する必要が生じた場合に、合成処理部32、34の両方を用い、上述のように、左目用のフレームの画像データと右目用のフレームの画像データとを別の合成処理部32、34により処理する構成とすることができる。
また、上記各実施形態においては、入力画像データS1がフレームシーケンシャル方式或いはサイドバイサイド形式の立体画像である場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ラインオルタナティブ形式やトップアンドボトム形式等の立体画像データが入力画像データS1として入力される場合も本発明を適用することが可能である。
Claims (5)
- 入力画像データに基づいて、左目用画像及び右目用画像を含む立体画像を表示する表示装置であって、
前記入力画像データに基づいて左目用画像の画像データと右目用画像の画像データとを出力する画像出力手段と、
前記入力画像データとは別の画像データである別画像データを記憶したメモリーと、
前記メモリーに記憶された前記別画像データを読み出して、前記画像出力手段により出力される画像データのうち、左目用画像の画像データに対しては前記別画像データを左目用の位置に配置して合成する処理を行い、右目用画像の画像データに対しては前記別画像データを右目用の位置に配置して合成する処理を行う画像処理手段と、
前記画像処理手段により処理された左目用画像データ及び右目用画像データに基づいて画像を表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする表示装置。 - 請求項1記載の表示装置であって、
前記画像出力手段により出力された画像データを一時的に記憶するバッファーを備え、
前記画像処理手段は、
左目用画像の画像データにおける前記別画像データの位置に関する情報と、右目用画像の画像データにおける前記別画像データの位置に関する情報とを保持したレジスターと、
前記レジスターに保持された前記別画像データの位置に関する情報を読み出し、前記バッファーに記憶された画像データに前記別画像データを配置する位置を決定する位置決定手段と、
前記バッファーに記憶された画像データに対し、前記位置決定手段により決定された位置に前記別画像データを配置して合成する処理を行う合成処理手段とを備えたこと、
を特徴とする表示装置。 - 請求項2記載の表示装置であって、
前記画像出力手段は、左目用画像の画像データと右目用画像の画像データとを交互に出力し、出力中の画像データが左目用画像のデータであるか右目用画像のデータであるかを示す識別信号を出力し、
前記画像処理手段は、左目用画像の画像データに配置される前記別画像データの位置に関する情報を保持した第1のレジスター、及び、右目用画像の画像データに配置される前記別画像データの位置に関する情報を保持した第2のレジスターを備え、
前記位置決定手段は、前記識別信号に基づいて、前記別画像データの位置に関する情報を読み出す前記レジスターを切り換えることを特徴とする表示装置。 - 請求項3記載の表示装置であって、
前記画像出力手段は、フレームシーケンシャル、ラインオルタナティブ形式またはサイドバイサイド形式の立体画像の画像データに基づき、左目用画像の画像データと右目用画像の画像データとを生成して交互に出力し、出力中の画像データが左目用画像のデータであるか右目用画像のデータであるかを示す識別信号を生成して出力することを特徴とする表示装置。 - 入力画像データに基づいて、左目用画像及び右目用画像を含む立体画像を表示する表示装置の制御方法であって、
前記入力画像データに基づいて左目用画像の画像データと右目用画像の画像データとを出力し、
前記入力画像データとは別の画像データである別画像データを記憶したメモリーから前記別画像データを読み出して、左目用画像の画像データに対しては前記別画像データを左目用の位置に配置して合成する処理を行い、右目用画像の画像データに対しては前記別画像データを右目用の位置に配置して合成する処理を行い、
処理された左目用画像データ及び右目用画像データに基づいて画像を表示すること、
を特徴とする表示装置の制御方法。
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