JP4042704B2 - 画像表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、DVDメディアの映像やパソコンの画像に対して、ユーザーが色調整できる画像表示装置に関するものである。
(1)画面上で色補正やノイズ除去を行うための手段として、参照用ウィンドウと作業用ウィンドウの2つの画面を表示させて、補正作業することが開示されている。図8ではその補正するための2つのウィンドウ画面を示しているが、キズ、ブレ、色の不備がある画面、すなわち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に表示させ、他方、参照用ウィンドウには同一もしくは前後のフレームを表示させて、関連する正常なフレームよりデータを貼り付けて、補正を加えるものとして提案されている(特許文献1参照)。
(2)画面上で色補正を行なう手段として画面内の色を指定するためのカーソル、調整色を表示する為の調整色カラーパレットと指定した目標色を表示する為の目標色カラーパレットを用いて作業する事が開示されている。図9はそのための色調整用画面を示しているが、カーソルで画面内の指定した位置の色を調整色パレットに表示させ、他方、目標色パレットにはその調整色パレットに表示した色を好みの色に補正した後の色を表示する事でユーザー所望の補正が行われるものとして提案されている(特願2003−194204号参照)。
特開2002−262218号公報
しかしながら、近年市場に出回っているDVD(Digital Versatile Disk)メディアや、パソコンなどで表示するブロードバンドメディアでは、ユーザーに届く前に様々な色加工がなされており、ユーザーが好む色からかけ離れた色表示をしてしまう場合がある。またユーザーが自由に色調整できる仕組みを持った表示装置も提案されているが、どのような値をサンプリングしたか、わかりにくいため使いづらいものとなっている。
さらに色を補正する場合、従来例のようにカーソルのサンプリングポイントと調整色カラーパレット、目標色カラーパレットが離れて表示されていると、人間の目は色相対比、彩度対比、明度対比などの色対比現象が発生してしまい、カラーパレットで色補正しても、全体表示させると補正時イメージしていた色と異なるという課題があった。
本発明は、上記のこのような課題を考慮し、たとえばDVDメディアやパソコンなどで表示するブロードバンドメディアに対して、ユーザーが簡単に色調整できるとともに、カラーパレットをカーソルの近傍で表示させるので、視覚的に正確な色調整を実現することが出来る画像表示装置を提供することを目的とするものである。
第1の本発明は、映像信号を入力し表示させる手段(10)と、調整ポイントを表示する手段(1)と、調整ポイントにより選択された色である調整色と調整目標としての色である目標色を表示するカラーパレット(2、3)と、を具備し、調整色及び目標色のカラーパレットを調整ポイントで選択した選択位置の近傍に表示させる画像表示装置である。
第2の本発明は、前記調整色及び目標色のカラーパレット(2、3)に無彩色またはほぼ無彩色の枠(8)を表示させる請求項1記載の画像表示装置である。
第3の本発明は、前記無彩色またはほぼ無彩色の枠の輝度を画面の輝度に連動させて変化させる請求項2記載の画像表示装置である。
第4の本発明は、前記画面の輝度は画面全体の平均輝度である請求項3記載の画像表示装置である。
第5の本発明は、前記画面の輝度は選択位置と選択位置に隣接する少なくとも4画素の平均輝度である請求項3記載の画像表示装置である。
第6の本発明は、前記無彩色またはほぼ無彩色の枠の太さは画面高さの0.4%以上で表示させる請求項2記載の画像表示装置である。
第7の本発明は、前記カラーパレットの大きさは映像信号表示画面の0.05%以上の面積比で表示させる請求項1記載の画像表示装置である。
第8の本発明は、前記調整色カラーパレットの表示が前記調整ポイントの指し示す画素の色をパレット全面に表示するかまたは指し示す画素とその周辺画素を含めて表示する請求項1記載の画像表示装置である。
本発明は、DVDメディアやパソコンなどで表示するブロードバンドメディアに対して、ユーザーが簡単に色調整できるとともに、カラーパレットを選択点の近傍に表示させられるので、色調整の知識がなくても、視覚的に正確な色表示を実現することが出来るという長所を有する。
以下では、本発明にかかる実施の形態について、図面を参照しつつ説明を行う。
(実施の形態1)
はじめに、本発明の実施形態1の画像処理装置を、図5を参照しながら説明する。
図5はプロジェクタ100の外観図であり、プロジェクタ100は入力された映像信号を処理し、POWERボタン150を押すことで、図示されていない内部の光源及びライドバルブを用いて、投写レンズ190より拡大投写映像を出力する。入力としては、Video入力170とRGB入力160を持ち、それぞれ外部の機器を接続する。またUSBなどのマウスポートを備え、マウス130を接続してプロジェクタ100のセッティング状態や、画面上を移動できるポインタとして動作させる。これは操作ボタン140でも同一の機能を実現させることが出来る。
次に、本発明の実施の形態1のプロジェクタ100の詳細ブロック図である図6を参照しながら説明する。
VIDEO端子11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12は、Sビデオ信号を入力するための端子である。
RGB/YPbPr端子13は、RGB信号またはYPbPr信号を入力するための端子である。
入力セレクタ21は、VIDEO端子11から入力されたコンポジットビデオ信号、S−VIDEO端子12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23は、カラーデコーダ22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22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24は、RGB/YPbPr端子13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25は、RGB/YPbPr端子13から入力されたRGB信号、マトリクス回路24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26は、カラーデコーダ22によって生成されたYPbPr信号、入力セレクタ25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30は、入力セレクタ26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30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。
色変換回路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RGBデータをユーザーが選択した色座標の任意の色へ変換する回路である。
輝度算出回路51は、色変換回路50が出力したRGBデータより輝度を算出し、任意の領域の輝度データの平均値を出力する回路である。
入力セレクタ52は、色変換回路50から出力されたRGB信号、輝度算出回路51によって生成されたRGB信号の内から何れかのデジタル信号を選択するためのセレクタである。
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、ユーザーが色調整する場合に、マウス130やリモコン60でカーソル1を移動させる必要があり、外部インタフェース71からのデータに基づき、色変換回路50へ座標データを転送し、リサイズ・フリーズ・オンスクリーン発生回路40に対してフリーズ制御を行う。
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、色変換回路50によって色補正された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、色変換回路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。
図7は画像表示装置、すなわちプロジェクタ100を用いた表示システムを示すものである。入力端子160に接続されたパソコン61の画像をプロジェクタ100を用いてスクリーン110に投写する。この時、プロジェクタ100に対してリモコン60は各機能の制御を行うとともに、本発明の調整ポイントを移動させる手段として、上下左右キーで投写画面上のカーソルを移動させることが出来る。
次に、このプロジェクタにおける、本発明の動作について図1を用いて説明する。
まず、画面上でGUI(Graphic User Interface)またはカーソル表示ボタン141にてマウス130または操作ボタン140のカーソルを表示する。この時、GUIにて調整色パレット2と目標色パレット3をカーソル1の近傍に表示させておく。
ここで近傍について述べる。近傍で好ましい距離はカーソル1などの選択ポイント指定手段で指定する位置から5画素以内離れた位置である。また、10画素以内ならまだ人間は色を正確に認識できる。しかし、それより離れると人間の目は色対比現象により視覚的な色の一致ができなくなる。例えば、カーソル1により指定してカラーパレットに表示された色が青色であったとすると、カラーパレットが指定した位置から7画素離れた位置であった場合、正確に青色として認識できる。しかし、指定した位置から12画素離れた位置にカラーパレットを表示するとくすんだ青色として人間の目は認識してしまう。
続いて、色調整用画面7も表示させておく。図7では投写画像の中央上にカーソル1が表示されている。次にマウス130または操作ボタン140で動かすことで、画面上のカーソル1は投写画像における山の中心付近に移動され、ここで位置を決定することにより、カーソル1で示された位置の山の色データをプロジェクタの内部回路に取り込み、RGBがそれぞれ、R(Red):5レベル/256階調、G(Green):200レベル/256階調、B(Blue):12レベル/256階調、と認識する。調整色パレット2に表示されたこれをユーザーは色調整用画面7にて好みの色へ変化させるため山の色をR:10レベル/256階調、G:230レベル/256階調、B:8レベル/256階調に変更し、目標色パレット3に表示し、ユーザーが好みの色に変更されていれば投写画像を変更する。この時、変更した色が好みの色でない場合は、再度色調整用画面7にて、好みの色を選択し、同一画面内で色を調整して繰り返し好みの色になるように調整できる。次いで山以外にも太陽や背景の空なども変更する場合は、同様にカーソル1を移動させて、色を変換することが出来る。
以上のように本実施形態によれば、ユーザーは入力された映像信号に対し、調整ポイントを表示する手段と、調整色及び目標色を表示させる手段と、調整ポイントにより選択された色を、選択位置の近傍に調整色及び目標色のカラーパレットを表示させることで、人間の目の持つ色対比現象に邪魔されることなく、視覚的に正確な色表示がされ、かつ簡単な操作でユーザー好みの色に色調整を行うことができる。
なお、本実施形態のカーソル位置移動後の決定については、特に図示していないが、別途決定ボタンを設けても構わないし、マウス130などのダブルクリックでその機能を代用させても良い。またカーソル移動にはリモコン60を用いても構わない。
なお、本実施の形態において、リモコン60の動きに連動してカーソル1を移動させたが、そのカーソルは十字でも四角や丸などの選択枠でも構わない。
なお、本実施形態の色調整用画面7は映像信号表示画面10上に表示させたが、別途パソコンなどのデバイス上に表示させ操作しても構わない。
(実施の形態2)
本発明の実施形態2の画像処理装置は実施の形態1と手段は同じであり、画面上にカーソルを表示して、マウスなどの制御デバイスにより、画面上のカーソル位置を移動させ、ユーザーが色を変換させたい位置で位置決定させると、その位置の画像データをカーソル近傍の調整色パレット2に表示させ、色調整用画面7により所望の色に変換し、目標色パレット3に色変換後の色を表示させる。その後、映像表示画面に変換後の映像を表示させるものである。
ここで、本発明の実施形態2で使用する調整色パレット2と目標色パレット3の枠について図2を用いて説明する。色調整する際、前記カラーパレットに無彩色またはほぼ無彩色の枠8を設けることで、より、両カラーパレットの色を視覚的に正確な色表示を実現できる効果を持つ。例えば、調整色パレット2に表示させた山の色のRGBがそれぞれ、R:5レベル/256階調、G:200レベル/256階調、B:12レベル/256階調であった場合、無彩色の枠のRGBがそれぞれ、R:25レベル/256階調、G:25レベル/256階調、B:25レベル/256階調とすることで調整色パレット2周辺の色の影響が少なくなり、視覚的に正確な色表示がされる。続いて目標色パレット3にユーザーが好みの色に変換して表示させた場合、同じく無彩色またはほぼ無彩色の枠を表示させる事で調整色パレット2と同じ効果が得られる。ゆえに、両カラーパレットに無彩色の枠を表示することで、視覚的に正確な色表現がなされるのでユーザーが色変換する時に、より色変換することを助ける効果を有する。ここで無彩色またはほぼ無彩色の色としたが多くの色に対して人間の色対比現象の影響を一番受けにくいからである。
なお、ここではカーソル位置の山の色を表示させる調整色パレット2また、目標色パレット3を無彩色に固定したが、もちろんほぼ無彩色の色であれば構わない。
このほぼ無彩色というのは、例えばL*a*b*表色系でいうとa*、b*がそれぞれ7以下の場合をいう。
(実施の形態3)
本発明の実施形態3の画像処理装置は実施の形態1と手段は同じであり、画面上にカーソルを表示して、マウスなどの制御デバイスにより、画面上のカーソル位置を移動させ、ユーザーが色を変換させたい位置で位置決定させると、その位置の画像データをカーソル近傍の調整色パレット2に表示させ、色調整用画面7により所望の色に変換し、目標色パレット3に色変換後の色を表示させる。その後、映像表示画面に変換後の映像を表示させるものである。
ここで、本実施形態3で使用する調整色パレット2と目標色パレット3の枠について、図2を用いて説明する。図2は調整色パレット2と目標色パレット3に無彩色またはほぼ無彩色の枠を表示しているが、本実施形態ではこの枠の色は映像信号表示画面の輝度に連動させて決定されるものである。この輝度の算出方法を図6の画像表示装置100の詳細ブロック図を用いて説明する。ユーザーがGUIで調整色パレット2と目標色パレット3を表示すると色変換回路50から出力されたRGBデジタル信号が輝度算出回路により、1画素ごとの輝度信号が算出され足されていく。映像信号表示画面10全体の画素数と等しくなったところでその全体画素数で輝度信号の合計した値を割り、映像信号表示画面10の表示画面全体の平均輝度を算出する。この輝度信号を調整色パレット2と目標色パレット3の枠の輝度とする事で映像表示画面10全体の平均輝度に応じた枠の色を実現できる。例えば、画面全体の平均輝度が全画面に白を表示した時の輝度の23%、つまりR:59レベル/256階調、G:59レベル/256階調、B:59レベル/256階調であった場合、枠の色を同じ値とする事で実現する事ができる。これに対して人間の目が色対比現象の中でも明度対比現象の影響を受けてしまう事がある。例えば、調整色パレット2と目標色パレット3に表示された色に比べて、枠の色が明るいと両カラーパレット(2、3)に表示された色はより暗く、反対に枠の色が暗いと両カラーパレット(2、3)に表示された色はより明るく人間の目は認識してしまう。
以上により、映像表示画面10全体の平均輝度を連動して利用することで、より視覚的に正確な色表示を実現できるメリットがある。
なお、ここでは無彩色または無彩色近傍の枠の色を決定するために、映像表示画面10全体の平均輝度を用いたが、カーソル1で選択された位置または選択位置に隣接する少なくとも4画素の平均輝度を用いてもよい。
(実施の形態4)
本発明の実施形態4の画像処理装置は実施の形態2と手段は同じであり、画面上にカーソルを表示して、マウスなどの制御デバイスにより、画面上のカーソル位置を移動させ、ユーザーが色を変換させたい位置で位置決定させると、その位置の画像データをカーソル近傍の調整色パレット2に表示させ、色調整用画面7により所望の色に変換し、目標色パレット3に色変換後の色を表示させる。その後、映像表示画面10に変換後の映像を表示させるものである。
ここで、本実施の形態の画像表示装置について図2を参照しながら、動作説明する。図2のように調整色パレット2と目標色パレット3は無彩色及びほぼ無彩色の枠を表示しているが、この枠の太さは非常に重要である。枠の太さは画面のサイズを例えばSXGA(1280画素×1024画素)とした場合、画面高さの0.4%以上つまり5画素以上にするべきである。例えば1280画素中1画素の太さにすると、枠と近接している画素の影響を受けてしまい、色対比現象を起こしてしまう。これを5画素以上で表示させる事で視覚的に正確な色表示を実現できる。
(実施の形態5)
本発明の実施形態5の画像処理装置は実施の形態1と手段は同じであり、画面上にカーソルを表示して、マウスなどの制御デバイスにより、画面上のカーソル位置を移動させ、ユーザーが色を変換させたい位置で位置決定させると、その位置の画像データをカーソル近傍の調整色パレット2に表示させ、色調整用画面7により所望の色に変換し、目標色パレット3に色変換後の色を表示させる。その後、映像表示画面10に変換後の映像を表示させるものである。
ここで、本実施の形態の調整色パレット2と目標色パレット3の大きさについて図3を参照しながら、説明する。
このパレットの大きさは非常に重要である。この大きさは例えば画面のサイズをSXGA(1280画素×1024画素)とした場合、0.05%以上の面積比にするべきである。例えば調整色パレット2と目標色パレット3を表示する場合、1280画素×1024画素の0.05%の面積比、すなわち26画素×26画素以上の大きさにしなければならない。これは、映像表示画面に対して両カラーパレットが小さいので、人間の目がカラーパレット周辺の色の影響を受けて全体の中で色の捉え方に変化が出てしまうと考えられる為である。
したがって、このようにサイズを管理されたカラーパレットを表示することで、目の視覚的不一致を起こすことなく、正確な色表示を実現できる。
(実施の形態6)
本発明の実施形態6の画像処理装置は実施の形態1と手段は同じであり、画面上にカーソルを表示して、マウスなどの制御デバイスにより、画面上のカーソル位置を移動させ、ユーザーが色を変換させたい位置で位置決定させると、その位置の画像データをカーソル近傍の調整色パレット2に表示させ、色調整用画面7により所望の色に変換し、目標色パレット3に色変換後の色を表示させる。その後、映像表示画面10に変換後の映像を表示させるものである。
ここで、本実施の形態のカーソル1により選択する色について図4を参照しながら、動作を説明する。
以上のように構成された画像処理装置について、以下の説明では調整色カラーパレットが図4に示すように、カーソルが指し示す画素とその周辺画素を含めて表示する場合について説明する。
ユーザーは、映像表示画面10上でカーソル1を色調整したい位置まで移動させ、位置を決定する。その時、調整色パレット2に表示された色が、ユーザーが意図した位置の色ではない場合がある。これは例えばユーザーが指定した位置の1点の色だけが周辺の点に比べて大きく異なる色の点である場合もあり、また、映像信号が圧縮されていることによるノイズの影響である場合もある。その場合、ユーザーは所望の色を調整色パレット2に表示する事ができない。ゆえに、ユーザーが所望の色を得られるようにカーソル1が指し示す画素とその周辺画素を含めて調整色カラーパレット内の色は表現される必要がある。ここでは例えば図4のようにカーソルが指し示す画素を中心に隣接する4点を含む周辺画素を表示する場合を考える。カーソル1による指定した点がR:5レベル/256階調、G:200レベル/256階調、B:120レベル/256階調であり、隣接する4点が全てR:9レベル/256階調、G:210レベル/256階調、B:110レベル/256階調の場合、合計5点を加算平均するとR:8レベル/256階調、G:208レベル/256階調、B:112レベル/256階調となる。これを調整色パレットに表示する。
これにより正確な色表示が可能になり、人間の目のもつ色対比現象に邪魔されることなく視覚的に正確な色表示を実現できる。
本発明にかかる画像表示装置は、ユーザーが色調整の知識がなくても、視覚的に正確な色表示を実現することが出来るという長所を有し、色補正や色変換等の分野で有用である。
本発明の実施の形態1の画像状態を示す説明図 本発明の実施の形態2、3、4の画像状態を示す説明図 本発明の実施の形態5の画像状態を示す説明図 本発明の実施の形態6の画像状態を示す説明図 本発明の実施の形態1のプロジェクタの外観図 本発明の実施の形態1の画像表示装置の詳細ブロック図 本発明の実施の形態1を説明する画像表示システム図 従来例における色補正を行う画面表示図 従来例における色補正を行う画面表示図
符号の説明
1 カーソル
2 調整色カラーパレット
3 目標色カラーパレット
4 色相調整スケール
5 色の濃さ調整スケール
6 明るさ調整スケール
7 色調整用画面
8 カラーパレットの枠
10 映像信号表示画面
11 VIDEO端子
12 S−VIDEO端子
13 RGB/YPbPr端子
21 入力セレクタ
22 カラーデコーダ
23 Y/C分離回路
24 マトリクス回路
25 入力セレクタ
26 入力セレクタ
30 A/Dコンバータ
40 リサイズ・フリーズ・オンスクリーン発生回路
50 色変換回路
52 入力セレクタ
60 リモコン
61 パソコン
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 プロジェクタ
110 スクリーン
130 マウス
140 操作ボタン
141 カーソル表示ボタン
150 POWERボタン
160 RGB入力端子
170 Video入力端子
190 投写レンズ

Claims (8)

  1. 映像信号を入力し表示させる手段と、
    調整ポイントを表示する手段と、
    調整ポイントにより選択された色である調整色と調整目標としての色である目標色を表示するカラーパレットと、
    を具備し、
    調整色及び目標色のカラーパレットを調整ポイントで選択した選択位置から10画素以内に表示させる画像表示装置。
  2. 前記調整色及び目標色のカラーパレットに無彩色またはL*a*b*表色系でいうとa*、b*がそれぞれ7以下のほぼ無彩色の枠を表示させる請求項1記載の画像表示装置。
  3. 前記無彩色または前記ほぼ無彩色の枠の輝度を画面の輝度に連動させて変化させる請求項2記載の画像表示装置。
  4. 前記画面の輝度は画面全体の平均輝度である請求項3記載の画像表示装置。
  5. 前記画面の輝度は選択位置と選択位置に隣接する少なくとも4画素の平均輝度である請求項3記載の画像表示装置。
  6. 前記無彩色または前記ほぼ無彩色の枠の太さは画面高さの0.4%以上で表示させる請求項2記載の画像表示装置。
  7. 前記カラーパレットの大きさは映像信号表示画面の0.05%以上の面積比で表示させる請求項1記載の画像表示装置。
  8. 前記調整色カラーパレットの表示が前記調整ポイントの指し示す画素の色をパレット全面に表示するかまたは指し示す画素とその周辺画素を加算平均した色を含めて表示する請求項1記載の画像表示装置。
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