JP2016109841A - 表示装置、及び、表示装置の制御方法 - Google Patents
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また、従来、表示装置において、表示特性に合わせて画像を補正するものが知られている(例えば、特許文献2、3参照)。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、画像を表示する領域の変化に対応して、画像の表示品質を向上させ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、画像が表示される表示領域に対応した補正を行って、表示パネルの一部に画像が表示される場合であっても、画像の表示画質の向上を図ることができる。
本発明によれば、画像が表示される表示領域に対応した補正を行うことができる。
本発明によれば、表示パネルにおいて画像を表示する領域の表示特性に適する補正を行い、より一層の表示品質の向上を図ることができる。
本発明によれば、表示する画像の解像度に適する表示領域に画像を表示させることができる。
本発明によれば、表示パネルにおける表示領域の配置状態に対応する補正データを利用して補正を行うことで、処理負荷を軽減し、より一層の表示品質の向上を図ることができる。
本発明によれば、表示パネルの表示解像度と、表示する画像の解像度との組み合わせに対応する補正データを用いて、画像を適切に補正することができる。
本発明によれば、画像が表示される表示領域に対応した補正を行って、表示パネルの一部に画像が表示される場合であっても、画像の表示画質の向上を図ることができる。
図1には、本発明を適用した実施形態のプロジェクター1と、プロジェクター1に接続される各種周辺装置とを示す。なお、図1には、周辺装置として、画像供給装置2と、面測定装置40と、画像調整装置50とを示す。
また、画像供給装置2とプロジェクター1とを接続するインターフェースの具体的な仕様は任意である。すなわち、図1には、1台の画像供給装置2をプロジェクター1に接続した構成を示しているが、複数の画像供給装置2をプロジェクター1に接続してもよい。
また、操作表示部12は、操作用のボタンだけを備え、表示パネル等の表示部を有しない構成であってもよい。
表示制御部13は、画像データD1の解像度を判定すると、判定した画像データD1の解像度と、後述する光変調部32の液晶パネル321の解像度とに基づいて、液晶パネル321に表示させる画像の解像度(大きさ)を選択する。また、表示制御部13は、画像データD1の解像度と、液晶パネル321の解像度とに基づいて、画像を表示させる液晶パネル321上の表示位置を設定する。
また、表示制御部13は、横1066画素×縦800画素の解像度を有する画像データD1を、横1280画素×縦800画素の液晶パネル321に表示させるための表示位置の設定を行う。表示制御部13は、画像データD1を横1280画素×縦800画素の液晶パネル321に表示させるため、液晶パネル321の中央に画像が表示され、画像の左右方向(横方向)の両端に黒色画像が表示されるように設定する。表示制御部13は、スケーリング処理した画像データD1の解像度に基づいて、画像データD1を表示させる液晶パネル321の表示位置を座標値で出力する。
また、表示制御部13は、横1024画素×縦640画素の解像度を有する画像データD1を、横1024画素×縦800画素の液晶パネル321に表示させるための表示位置の設定を行う。表示制御部13は、画像データD1を横1024画素×縦800画素の液晶パネル321に表示させるため、液晶パネル321の中央に画像が表示され、画像の上下方向(縦方向)の両端に黒色画像が表示されるように設定する。表示制御部13は、スケーリング処理した画像データD1の解像度に基づいて、画像データD1を表示させる液晶パネル321の表示位置を座標値で出力する。
また、表示制御部13は、画像を表示させる液晶パネル321上の表示位置を示す座標情報を、後述する黒色画像重畳部24(図2参照)に出力する。
さらに、表示制御部13は、入力した画像データD1の解像度を、後述するガンマ補正LUT選択部27及び色むら補正LUT選択部28(図2参照)に出力する。
表示制御部13は、選択したカラーモードを、推奨カラーモードとしてプロジェクター1の操作表示部12に表示させる。表示制御部13は、推奨カラーモードを操作表示部12に表示させて、カラーモードの選択入力を操作表示部12により受け付ける。操作表示部12により、推奨カラーモードが選択された場合には、表示制御部13は、選択された推奨カラーモードの情報をカラーモードの選択情報としてガンマ補正LUT選択部27及び色むら補正LUT選択部28に出力する。また、操作表示部12の操作により、推奨カラーモードとは別のカラーモードが選択された場合には、表示制御部13は、選択されたカラーモードの選択情報をガンマ補正LUT選択部27及び色むら補正LUT選択部28に出力する。
画像処理部20は、I/F部11を介して入力した画像データD1に画像処理を行って、投射画像Pを形成するためのデータ(1フレームのデータ)を生成し、生成したデータを画像信号D3として表示部30に出力する。画像処理部20は、画像補正部21、ガンマ補正実行部22、色むら補正実行部23、黒色画像重畳部24、ガンマ補正LUT保存部25(記憶部)、色むら補正LUT保存部26(記憶部)、ガンマ補正LUT選択部27、色むら補正LUT選択部28を備える。
また、ガンマ補正実行部22は、1又は複数のLUTを記憶するSRAM等の記憶素子を備え、ガンマ補正LUT保存部25に接続される。ガンマ補正実行部22は、ガンマ補正LUT保存部25から入力されるガンマ補正LUTを記憶素子に記憶させ、記憶素子に記憶させたガンマ補正LUTに基づいてガンマ補正を実行する。ガンマ補正実行部22は、補正後の画像データを色むら補正実行部23に出力する。
また、色むら補正実行部23は、1又は複数のLUTを記憶するSRAM等の記憶素子を備え、色むら補正LUT保存部26に接続される。色むら補正実行部23は、色むら補正LUT保存部26から入力される色むら補正LUTを記憶素子に記憶させ、記憶素子に記憶させた色むら補正LUTに基づいて色むら補正を実行する。色むら補正実行部23は、補正後の画像データを黒色画像重畳部24に出力する。
また、ガンマ補正LUT保存部25が記憶するガンマ補正LUTには、部分表示用ガンマ補正LUTが含まれる。部分表示用ガンマ補正LUTは、液晶パネル321の表示可能領域のうちの一部の表示可能領域に表示させる画像データD1に対する補正に使用されるLUTである。部分表示用ガンマ補正LUTは、後述する配置情報と、カラーモードとに応じて複数用意される。
また、色むら補正LUT保存部26が記憶する色むら補正LUTには、部分表示用色むら補正LUTが含まれる。部分表示用色むら補正LUTは、液晶パネル321の表示可能領域のうちの一部の表示可能領域に表示させる画像データD1に対する補正に使用されるLUTである。部分表示用色むら補正LUTは、後述する配置情報と、カラーモードとに応じて複数用意される。
図3(A)の例では、輝度を補正する場合に、液晶パネル321の横方向において右端の輝度が低いので、この右端の輝度を基準として補正が行われる。これは、輝度を補正する際に、むら特性が示す輝度よりも高い輝度に補正できないためである。例えば、液晶パネル321の左端の輝度を基準として、図3(A)に一点鎖線で示すように輝度を補正する場合、液晶パネル321の右端の輝度をむら特性の輝度より高くする必要があり、実現できない。
上述のように輝度を補正する場合、むら特性における輝度を基準にした補正特性とする必要がある。このため、図3(B)に一点鎖線で示す全表示用ガンマ補正LUTによる補正特性では、液晶パネル321の右端のA点の輝度を基準にした補正特性としている。しかし、液晶パネル321の全体のうちの一部の表示可能領域に画像を表示させる場合、輝度が最も低い右端A点は使用しないので、A点の輝度を基準にする必要がない。例えば、画像の表示に使用する、液晶パネル321の表示可能領域が、図3(B)に破線で囲まれた領域であるとする。この場合、表示可能領域のなかで最も輝度が低い点Bの輝度を基準とした補正特性となる。図3(B)に実線で示す補正特性と、図3(B)に一点鎖線で示す補正特性とを比較すると明らかなように、図3(B)に実線で示す補正特性のほうが、一点鎖線で示す補正特性よりも輝度が高い。プロジェクター1は、図3(B)に実線で示すような補正特性を実現する部分表示用ガンマ補正LUTを、ガンマ補正LUT保存部25に記憶する。このため、液晶パネル321の一部の表示可能領域に画像を表示する場合には、図3(B)に実線で示す補正特性に従ったLUTとすることで、投射画像の輝度を高くすることができる。
配置情報とは、プロジェクター1に入力される画像データD1の解像度と、この画像データを表示させる液晶パネル321上の表示位置(すなわち、表示範囲(位置又は大きさ))とを対応付けた情報である。液晶パネル321上の画像の表示位置は、液晶パネル321の解像度と、入力される画像データD1の解像度とに基づいて設定される。液晶パネル321の解像度は固定であるので、入力される画像データD1の解像度に応じて、液晶パネル321上の画像の表示位置が設定される。本実施形態では、入力される画像データD1の解像度に対応する配置情報を事前に作成して、不図示の記憶部に配置情報を記憶させておく。
ガンマ補正LUT保存部25は、補正データとしての複数の部分表示用ガンマ補正LUTを、液晶パネル321の表示可能領域における配置状態に対応付けて記憶する。同様に、色むら補正LUT保存部26は、補正データとしての複数の部分表示用色むら補正LUTを、液晶パネル321の表示可能領域における配置状態に対応付けて記憶する。
すなわち、ガンマ補正LUT保存部25は、画像を表示する液晶パネル321上の表示位置が特定されれば、この表示位置に表示された画像の補正に使用されるガンマ補正LUTが特定できるように部分表示用ガンマ補正LUTを記憶する。色むら補正LUT保存部26は、画像を表示する液晶パネル321上の表示位置が特定されれば、この表示位置に表示された画像の補正に使用される色むら補正LUTが特定できるように部分表示用色むら補正LUTを記憶する。
ガンマ補正LUT選択部27は、表示制御部13から入力される画像データD1の解像度に基づいて配置情報を参照し、画像データを表示させる液晶パネル321上の表示位置の情報を取得する。ガンマ補正LUT選択部27は、取得した液晶パネル321上の表示位置の情報と、カラーモードとに基づいて、ガンマ補正LUTを選択する。ガンマ補正LUT選択部27は、取得した液晶パネル321上の表示位置が、液晶パネル321の全体を示していれば、全表示用ガンマ補正LUTを選択する。また、ガンマ補正LUT選択部27は、液晶パネル321上の表示位置が、液晶パネル321の一部の表示可能領域を示している場合には、この表示可能領域に対応した部分表示用ガンマ補正LUTを選択する。すなわち、液晶パネル321の一部の表示可能領域に画像が表示される場合に、この表示可能領域に対応した部分表示用ガンマ補正LUTを選択して、画像データD1を補正する。従って、画像が表示される液晶パネル321の一部の表示可能領域以外の領域における表示特性は加味しない補正を行う。従って、液晶パネル321において画像を表示する領域の表示特性に適する補正を行い、より一層の表示品質の向上を図ることができる。
ガンマ補正LUT選択部27は、解像度の情報とカラーモードの情報とに従ってガンマ補正LUTを選択し、選択したガンマ補正LUTを示す選択信号をガンマ補正LUT保存部25に出力する。ガンマ補正LUT保存部25は、ガンマ補正LUT選択部27から入力された選択信号に従って、対応するガンマ補正LUTをガンマ補正実行部22に出力する。
色むら補正LUT選択部28は、表示制御部13から入力される画像データD1の解像度に基づいて配置情報を参照し、画像データを表示させる液晶パネル321上の表示位置の情報を取得する。色むら補正LUT選択部28は、取得した液晶パネル321上の表示位置の情報と、カラーモードとに基づいて、色むら補正LUTを選択する。色むら補正LUT選択部28は、取得した液晶パネル321上の表示位置が、液晶パネル321の全体を示していれば、全表示用色むら補正LUTを選択する。また、色むら補正LUT選択部28は、液晶パネル321上の表示位置が、液晶パネル321の一部の表示可能領域を示している場合には、この表示可能領域に対応した部分表示用色むら補正LUTを選択する。すなわち、液晶パネル321の一部の表示可能領域に画像が表示される場合に、この表示可能領域に対応した部分表示用色むら補正LUTを選択して、画像データD1を補正する。従って、画像が表示される液晶パネル321の一部の表示可能領域以外の領域における表示特性は加味しない補正を行う。従って、液晶パネル321において画像を表示する領域の表示特性に適する補正を行い、より一層の表示品質の向上を図ることができる。
色むら補正LUT選択部28は、解像度の情報とカラーモードの情報とに従って、色むら補正LUTを選択し、選択した色むら補正LUTを示す選択信号を色むら補正LUT保存部26に出力する。色むら補正LUT保存部26は、色むら補正LUT選択部28から入力された選択信号に従って、対応する色むら補正LUTを色むら補正実行部23に出力する。
また、光変調部32は、反射型の液晶パネル321を用いた構成とすることができる。この場合、光変調部32は、光L1を液晶パネル321に反射させ、反射光を投射光学系33に導く。
画像調整装置50は、例えば、プロジェクター1の出荷前のLUTの作成工程において、プロジェクター1に接続される。また、画像調整装置50は、スクリーンSC上の投射画像Pの色を検出する面測定装置40に接続される。
画像調整装置50は、面測定装置40から入力されたデータD5に基づいて、全表示用ガンマ補正LUT、部分表示用ガンマ補正LUT、全表示用色むら補正LUT及び部分表示用色むら補正LUTを作成する。以下、全表示用ガンマ補正LUTと、部分表示用ガンマ補正LUTとを総称して呼ぶ場合には、ガンマ補正LUTと呼び、全表示用色むら補正LUTと部分表示用色むら補正LUTとを総称して呼ぶ場合には、色むら補正LUTと呼ぶ。
画像調整装置50は、生成したガンマ補正LUTをガンマ補正LUT保存部25に出力して、ガンマ補正LUT保存部25に記憶させる。また、画像調整装置50は、生成した色むら補正LUTを色むら補正LUT保存部26に出力して、色むら補正LUT保存部26に記憶させる。
画像供給装置2としてのコンピューターは、パターン画像をソフトウェアにより生成し、又は予め用意されたパターン画像を読み出して出力する。また、面測定装置40を、画像供給装置2としてのコンピューターが制御して、パターン画像の表示と、面測定装置40による撮影とを同期させてもよい。また、パターン画像をプロジェクター1が投射する場合の光源の輝度を、画像供給装置2としてのコンピューターが制御してもよい。
まず、図4に示すように、面測定装置40により色特性測定処理が実行される(ステップS1)。色特性測定処理の詳細について、図5に示すフローチャートを参照しながら説明する。
色特性測定処理では、プロジェクター1により、各階調のラスター画像を投射画像PとしてスクリーンSCに表示する(ステップS11)。面測定装置40は、投射画像Pとして投射されたラスター画像を撮影して、撮影画像データからX,Y,Z三刺激値の面内二次元分布画像データを生成する。面測定装置40は、生成した面内二次元分布画像データから、スクリーンSCに投射されたラスター画像の階調の色特性(VT特性)を示すデータD5を生成して、画像調整装置50に出力する(ステップS12)。面測定装置40は、予め設定されたすべての階調値についてステップS11及びS12の処理を繰り返し実行し(ステップS13)、全階調値について処理が済むと、図4のステップS2に戻る。
なお、ステップS2の配置情報は、ユーザーが操作部55を操作して選択するものであってもよいし、事前に設定された情報に基づいてガンマ補正LUT作成部53、色むら補正LUT作成部54が自動的に選択するものであってもよい。
まず、ガンマ補正目標演算部51により各階調のガンマ補正の目標値(ターゲットXYZ値)が演算される(ステップS21)。ガンマ補正目標演算部51は、目標色空間(例えば、sRGB)と、データD5に含まれる色特性とに基づいて、ガンマ補正LUTを作成する際のターゲットXYZ値を求める。
まず、色むら補正目標演算部52により各位置、各階調の目標値(ターゲットXYZ値)が演算される(ステップS31)。色むら補正目標演算部52は、目標色空間(例えば、sRGB)と、データD5に含まれる色特性とに基づいて、色むら補正LUTを作成する際のターゲットXYZ値を、データD5の画素ごと、階調ごとに求める。
まず、表示制御部13は、I/F部11を介して、画像供給装置2から供給される画像データD1を入力したか否かを判定する(ステップS51)。肯定判定の場合(ステップS51/YES)、表示制御部13は、入力した画像データD1の属性を判定する(ステップS52)。表示制御部13は、入力した画像データD1の解像度、静止画像であるか動画像であるかの判別、動画像の場合のフレームレート等の画像データD1の属性を判定する。表示制御部13は、入力した画像データD1の解像度を画像補正部21に出力する。
ガンマ補正実行部22は、ガンマ補正LUT保存部25から入力されるガンマ補正LUTを記憶素子に記憶させ、画像補正部21から入力される画像データD1に対して、記憶素子に記憶させたガンマ補正LUTに基づくガンマ補正を行う(ステップS55)。ガンマ補正実行部22は、ガンマ補正した画像データD1を色むら補正実行部23に出力する。
色むら補正実行部23は、色むら補正LUT保存部26から入力される色むら補正LUTを記憶素子に記憶させる。色むら補正実行部23は、ガンマ補正実行部22から入力される画像データD1に対して、記憶素子に記憶させた色むら補正LUTに基づく色むら補正を行う(ステップS56)。色むら補正実行部23は、色むら補正した画像データD1を黒色画像重畳部24に出力する。
また、光変調部32は、3枚のデジタルミラーデバイス(DMD)を用いた方式、1枚のデジタルミラーデバイスとカラーホイールを組み合わせたDMD方式等により構成してもよい。光変調部32として1枚のみの液晶パネル又はDMDを用いる場合には、クロスダイクロイックプリズム等の合成光学系に相当する部材は不要である。また、液晶パネル及びDMD以外にも、光源が発した光を変調可能な光変調部32であれば問題なく採用できる。
Claims (7)
- 表示パネルに画像を表示する表示部と、
前記表示パネルに表示される画像を補正する補正部と、を備え、
前記補正部は、前記表示パネルの一部に前記画像が表示される場合に、前記画像が表示される表示領域に対応した補正を行うこと、
を特徴とする表示装置。 - 前記補正部は、前記表示パネルの表示可能領域に対する前記表示領域の位置、及び、前記表示領域の大きさのうち、少なくともいずれかに対応した補正を行うこと、
を特徴とする請求項1記載の表示装置。 - 前記補正部は、前記表示領域の前記表示パネルの表示特性に対応して前記画像を補正するものであり、
前記表示パネルの一部に前記画像が表示される場合に、前記表示領域以外の領域における表示特性を加味しない補正を行うこと、
を特徴とする請求項1または2記載の表示装置。 - 前記表示パネルの表示解像度と、表示する画像の解像度とに基づいて、前記表示パネルにおける前記表示領域の位置及び大きさを指定して画像を表示させる表示制御部を備えること、
を特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の表示装置。 - 前記画像を補正する補正データを、前記表示パネルにおける前記表示領域の配置状態に対応付けて記憶する記憶部と、
前記記憶部が記憶する前記補正データを、前記表示パネルにおける前記表示領域の配置状態に基づいて選択する選択部と、を備え、
前記補正部は、前記選択部が選択する前記補正データに基づき画像を補正すること、
を特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の表示装置。 - 前記表示部は、前記表示パネルの表示解像度と、表示する画像の解像度との組み合わせに対応する前記表示領域に画像を表示し、
前記記憶部は、前記表示パネルの表示解像度と、表示する画像の解像度との組み合わせに対応付けて前記補正データを記憶すること、
を特徴とする請求項5記載の表示装置。 - 表示パネルに画像を表示する表示部を備えた表示装置の制御方法であって、
前記表示パネルの一部に前記画像が表示される場合に、前記画像が表示される表示領域に対応して、前記表示パネルに表示される画像を補正すること、
を特徴とする表示装置の制御方法。
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