KR101223067B1

KR101223067B1 - 화상 표시 장치 및 화상 표시 방법

Info

Publication number: KR101223067B1
Application number: KR1020110020218A
Authority: KR
Inventors: 신이치 츠카고시
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2010-03-09
Filing date: 2011-03-08
Publication date: 2013-01-17
Also published as: TW201142812A; JP2011186221A; US20110221753A1; KR20110102208A; JP5736652B2; CN102194445A; CN102194445B

Abstract

(과제) 초해상 처리가 행해진 표시 화상에 있어서의 화질의 저하를 억제하는 기술을 제공한다.
(해결 수단) 화상 표시 장치(100)는, 입력 화상의 확대 화상을 생성하는 해상도 조정부(123)와, 확대 화상에 대하여 초해상 처리를 행하는 초해상 처리부(125)와, 초해상 처리가 행해진 화상에 오버 스캔 처리를 행하는 오버 스캔 실행부(132)를 구비한다. 제어부(112)는, 오버 스캔 처리에 있어서의 화상의 확대의 정도에 따라, 초해상 처리부(125)에 있어서의 선예화의 정도를 변경한다.

Description

화상 표시 장치 및 화상 표시 방법{IMAGE DISPLAY APPARATUS AND IMAGE DISPLAY METHOD}

이 발명은, 화상 표시 장치 및 화상 표시 방법에 관한 것이다.

프로젝터 등의 화상 표시 장치에서는, 일반적으로, 외부로부터의 입력 화상에 대하여 화소를 보간(interpolation)함으로써 확대 화상을 생성하고, 그 확대 화상을 표시한다(특허문헌 1 등). 확대 화상은 일반적으로, 화소의 보간에 수반하여, 화상 내에 있어서 윤곽을 형성하는 화소간의 색채의 변화가 완만하게 되기 때문에, 확대 전의 원화상(原畵像)에 비교하여 선예도(sharpness)가 저하되어 버린다. 이러한 화상의 확대에 수반되는 선예도의 저하를 억제하기 위해, 화상 표시 장치에는, 확대 화상 내에 있어서 색채의 변화가 완만하게 되어 있는 윤곽 부분을 검출하여, 당해 부위에 대하여 선택적으로 선예화 처리를 행하는, 소위 초해상 처리(super-resolution processing)를 행하는 것이 있다.

그런데, 화상 표시 장치에서는, 그러한 초해상 처리가 행해진 후의 화상에 대하여, 추가로 화상의 확대(화소의 보간)나 축소(화소의 솎아냄)를 수반하는 화상 처리를 행하여, 표시 화상을 생성하는 경우가 있다. 초해상 처리가 행해진 화상에 대하여, 화소의 보간이 이루어진 경우에는, 당해 화상의 선예도는 재차 저하될 가능성이 있다. 또한, 초해상 처리가 행해진 화상에 대하여 화소의 솎아냄이 이루어진 경우에는, 화상 정보의 결손에 의한 화질의 열화가 발생할 가능성이 있다. 이와 같이, 초해상 처리 후에 행해지는 화상 처리에 따라서는, 선행하여 행해진 초해상 처리에 의한 화질 개선의 효과가 약해져 버린다는 문제가 있었다.

일본공개특허공보 2008－298948호 일본공개특허공보 2000－339450호 일본공개특허공보 평8－336046호

본 발명은, 초해상 처리가 행해진 표시 화상에 있어서의 화질의 저하를 억제하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 전술의 과제의 적어도 일부를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 이하의 형태 또는 적용예로서 실현하는 것이 가능하다.

[적용예 1]

화상 표시 장치로서,

입력 화상의 확대 화상을 생성하는 화상 확대부와,

상기 화상 확대부에 의해 생성된 상기 확대 화상에 대하여 초해상 처리를 행하여, 선예화 화상을 생성하는 초해상 처리부와,

상기 초해상 처리부에서 생성된 상기 선예화 화상 내에 있어서의, 표시 대상이 되는 화상 영역의 화소수의 변경을 수반하는 화상 변형 처리를 행하여 표시 화상을 생성하는 표시 화상 생성부와,

상기 표시 화상 생성부에서 생성된 상기 표시 화상을 표시하는 표시부와,

화상 처리에 관한 설정치의 입력을 접수하는 입력부와,

상기 초해상 처리부 및 상기 표시 화상 생성부를 제어하는 제어부를 구비하고,

상기 제어부는, 상기 설정치에 따라, 상기 표시 화상 생성부에 있어서의 상기 화상 변형 처리의 정도를 변경하고,

상기 화상 변형 처리의 정도에 따라, 상기 초해상 처리부에 있어서의 상기 초해상 처리에 의한 선예화의 정도를 변경하는 화상 표시 장치.

이 화상 표시 장치에 의하면, 화상 변형 처리의 전 단계에 있어서 행해지는 초해상 처리의 정도가, 화상 변형 처리의 정도에 따라 조정된다. 즉, 화상 변형 처리에 있어서 화소가 보간되어, 초해상 처리의 효과가 약해질 가능성이 있는 경우에는, 초해상 처리를 미리 강화하여 행함으로써, 표시 화상의 선예도의 저하를 억제한다. 또한, 화상 변형 처리에 있어서 표시 화상을 구성하는 화소가 솎아내져, 초해상 처리가 행해진 화상에 화질의 열화가 발생할 가능성이 있는 경우에는, 초해상 처리를 미리 약화시켜 둠으로써, 화소의 솎아냄에 의한 화질의 열화의 가능성을 저감한다.

[적용예 2]

적용예 1에 기재된 화상 표시 장치로서,

상기 화상 변형 처리는, 상기 선예화 화상 내에 있어서의 표시 대상이 되는 화상 영역을 절출(cutting)함과 함께 소정의 표시 사이즈까지 확대하는 오버 스캔 처리(over-scan processing)를 포함하고,

상기 설정치는, 상기 오버 스캔 처리에 있어서의 상기 확대의 정도를 나타내는 제1 설정치를 포함하고,

상기 제어부는, 상기 제1 설정치의 값이 높을 때가, 상기 제1 설정치의 값이 낮을 때보다, 상기 초해상 처리부에 의한 선예화의 정도를 강화시키는 화상 표시 장치.

이 화상 표시 장치에 의하면, 오버 스캔 처리에 있어서 화상이 확대되는 정도가 변화된 경우라도, 그 변화에 따라 초해상 처리를 강화하여 행하기 때문에, 표시 화상의 선예도의 저하를 억제할 수 있다.

[적용예 3]

적용예 2에 기재된 화상 표시 장치로서, 또한,

상기 화상 변형 처리는, 상기 오버 스캔 처리된 절출 화상(cut image)을, 화상 영역의 상측 또는 하측 중 어느 한쪽 측으로 갈수록 축소하는 방향으로 변형하는 키스톤 보정 처리(keystone correction processing)를 포함하고,

상기 설정치는, 상기 키스톤 보정 처리에 있어서의 상기 축소의 정도를 나타내는 제2 설정치를 포함하고,

상기 제어부는, 상기 제1 설정치의 값이 높을 때가, 상기 제1 설정치의 값이 낮을 때보다, 상기 초해상 처리의 정도를 강화시키고, 상기 제2 설정치의 값이 높을 때가 , 상기 제2 설정치가 낮을 때보다, 상기 초해상 처리의 정도를 약화시키는 화상 표시 장치.

이 화상 표시 장치에 의하면, 오버 스캔 처리나 키스톤 보정에 의해 화질의 열화가 발생하는 것을 회피할 수 있도록, 미리 화상에 대한 초해상 처리의 강약을 조정할 수 있다. 따라서, 초해상 처리가 행해진 표시 화상에 있어서의 화질의 저하가 억제된다.

[적용예 4]

적용예 1에 기재된 화상 표시 장치로서,

상기 화상 변형 처리는, 상기 오버 스캔 처리된 절출 화상을, 화상 영역의 상측 또는 하측 중 어느 한쪽 측으로 갈수록 축소하는 방향으로 변형하는 키스톤 보정 처리를 포함하고,

상기 제어부는, 상기 제2 설정치의 값이 높을 때 쪽이, 상기 제2 설정치의 값이 낮을 때보다, 상기 초해상 처리의 정도를 약화시키는 화상 표시 장치.

이 화상 표시 장치에 의하면, 키스톤 보정에 의해 화질의 열화가 발생하는 것을 회피할 수 있도록, 미리 화상에 대한 초해상 처리의 강약을 조정할 수 있다. 따라서, 초해상 처리가 행해진 표시 화상에 있어서의 화질의 저하가 억제된다.

[적용예 5]

화상 표시 장치가 행해지는 화상 표시 방법으로서,

(a) 상기 화상 표시 장치가, 화상 처리에 관한 설정치의 입력을 접수하는 공정과,

(b) 상기 화상 표시 장치가, 입력 화상을 확대하여 확대 화상을 생성하는 공정과,

(c) 상기 화상 표시 장치가, 상기 확대 화상에 대하여 초해상 처리를 행하여 선예화 화상을 생성하는 공정과,

(d) 상기 화상 표시 장치가, 상기 선예화 화상 내에 있어서의 표시 대상이 되는 화상 영역의 화소수의 변경을 수반하는 화상 변형 처리를, 상기 설정치의 값에 따른 처리의 정도로 행하여 표시 화상을 생성하는 공정과,

(e) 상기 화상 표시 장치가, 상기 표시 화상을 표시하는 공정을 구비하고,

상기 공정 (c)는, 상기 화상 표시 장치가, 상기 설정치가 나타내는 상기 화상 변형 처리의 정도에 따라, 상기 초해상 처리의 정도를 변경하여 행하는 공정을 포함하는 화상 표시 방법.

또한, 본 발명은, 여러 가지의 형태로 실현하는 것이 가능하며, 예를 들면, 화상 표시 장치 또는 그 제어 방법, 그들 장치 또는 방법의 기능을 실현하기 위한 컴퓨터 프로그램, 그 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체 등의 형태로 실현할 수 있다.

도 1은 제1 실시예로서의 화상 표시 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 초해상 처리부가 행하는 초해상 처리의 개요를 흐름도에 의해 나타내는 설명도이다.
도 3은 초해상 처리부에 의한 초해상 처리의 일 예를 설명하기 위한 설명도이다.
도 4는 표시 화상 생성부의 오버 스캔 실행부에 있어서 행해지는 오버 스캔 처리를 설명하기 위한 설명도이다.
도 5는 초해상 처리 레벨의 내부 설정치를 결정하기 위한 테이블의 일 예를 나타내는 설명도이다.
도 6은 제2 실시예로서의 화상 표시 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 7은 키스톤 보정부에 의한 키스톤 보정을 설명하기 위한 모식도(schematical view)이다.
도 8은 제2 실시예의 화상 표시 장치에 있어서, 제어부가 초해상 처리 레벨의 내부 설정치를 결정하기 위해 사용하는 테이블의 일 예를 나타내는 설명도이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

다음으로, 본 발명의 실시 형태를 실시예에 기초하여 이하의 순서로 설명한다.

A. 제1 실시예:

B. 제2 실시예:

C. 변형예:

A. 제1 실시예:

도 1은 본 발명의 일 실시예로서의 화상 표시 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 이 화상 표시 장치(100)는, 외부 기기로부터 입력된 영상 신호에 기초하여 형성한 화상을 투사 스크린(SC)에 투사 표시하는 프로젝터이다. 이 화상 표시 장치(100)는, 영상 신호를 처리하는 영상 신호 처리 계통(system)으로서 중앙 처리 장치(CPU)(110)와, A/D 변환부(121)와, 해상도 조정부(123)와, 초해상 처리부(125)와, 패널 구동부(127)를 구비한다. 이들 영상 신호 처리 계통의 각 구성부는, 내부 버스(101)를 통하여 서로 접속되어 있다. 또한, 영상 신호 처리 계통의 각 구성부는, 각종의 화상 처리를 행하기 위한 전용의 기억부(도시하지 않음)를 갖고 있는 것으로 해도 좋다.

화상 표시 장치(100)는, 또한, 영상 신호 처리 계통에 있어서 처리된 영상 신호에 기초하여, 투사 화상을 생성하기 위한 화상 투사 계통을 갖고 있다. 화상 표시 장치(100)는, 화상 투사 계통으로서 조명 광학계(141)와, 액정 패널(143)과, 투사 광학계(145)를 구비한다. 또한, 화상 표시 장치(100)는 장치 전체를 제어하기 위한 제어 계통을 갖고 있다. 화상 표시 장치(100)는, 제어 계통으로서 영상 신호 처리 계통에도 포함되는 CPU(110)와, 조작부(151)와, ROM(Read Only Memory)(153)과, RAM(Random Access Memory)(155)과, 광학계 구동부(157)를 구비한다. 이들 제어 계통의 각 구성부는, 내부 버스(102)를 통하여 서로 접속되어 있다.

여기에서, CPU(110)는, ROM(153)에 격납된 각종의 프로그램을 읽어내, RAM(155)에 전개하여 행함으로써, 제어부(112)로서 기능함과 함께, 표시 화상 생성부(114)로서 기능한다. 제어부(112)는, 조작부(151)를 통하여 유저의 조작을 접수하고, 그 조작 내용이 반영되도록, 화상 표시 장치(100)의 각 구성부를 제어한다. 또한, 제어부(112)는, A/D 변환부(121)에 대한 동기 신호의 감시 처리 등, 화상 표시 장치(100)에 있어서의 신호의 송수신에 관한 제어를 행한다. 표시 화상 생성부(114)는, 최종적인 표시 화상을 생성하기 위한 화상 처리를 행한다. 본 실시예에서는, 표시 화상 생성부(114)는, 입력된 화상에 대하여 오버 스캔 처리(후술)를 행하는 오버 스캔 실행부(132)를 갖고 있다.

영상 신호 처리 계통에서는, 이하와 같이 영상 신호가 처리된다. A/D 변환부(121)는, 비디오 입력 단자(도시하지 않음) 등의 단자를 통하여 접속된 외부 기기로부터 공급되는 아날로그 영상 신호의 입력을 접수하여, 디지털 신호로 변환해, 해상도 조정부(123)로 송신한다. 해상도 조정부(123)는, A/D 변환부(121)로부터 수신한 영상 신호가 나타내는 입력 화상의 해상도를, 액정 패널(143)에 있어서의 표시 해상도로 조정하여 출력한다. 구체적으로는, 해상도 조정부(123)는, 입력 화상에 대하여 화소를 보간함으로써, 입력 화상의 해상도를 증대시켜, 초해상 처리부(125)로 송신한다. 초해상 처리부(125)는, 입력 화상에 대하여 초해상 처리(후술)를 행하여, CPU(110)로 송신한다.

CPU(110)에서는, 표시 화상 생성부(114)의 오버 스캔 실행부(132)가, 입력 화상에 대하여 오버 스캔 처리(후술)를 행하여, 표시 화상을 생성한다. 표시 화상 생성부(114)는, 표시 화상을 나타내는 영상 신호를 패널 구동부(127)에 송신한다. 패널 구동부(127)는, 수신 신호에 기초하여 액정 패널(143)을 구동한다.

투사 표시계에서는, 이하와 같이 투사 화상을 투사 스크린(SC)에 형성한다. 조명 광학계(141)는, 액정 패널(143)의 패널면을 향하여 조명광을 조사한다. 그 조명광은, 액정 패널(143)을 투과하지만, 그때에, 액정 패널(143)의 패널면에서 변조된다. 투사 광학계(145)는, 줌 렌즈나 포커스 렌즈를 갖고 있어, 액정 패널(143)에 있어서 변조된 조명광(「화상광」이라고도 부름)을 투사 스크린(SC)을 향하여 확대 투사 한다. 또한, 투사 광학계(145)의 줌 렌즈 및 포커스 렌즈는, 제어부(112)의 제어하에서, 광학계 구동부(157)에 의해 구동된다.

여기에서, 제어 계통의 조작부(151)는, 버튼이나 터치 패널, 리모컨에 의해 구성되어 있다. 제어부(112)는, 조작부(151)를 개재하여 초해상 처리부(125)나 표시 화상 생성부(114)에 있어서의 처리에 관한 설정을 접수한다. 구체적인 설정의 내용에 관해서는 후술한다.

도 2는, 초해상 처리부(125)가 행하는 초해상 처리의 개요를 흐름도에 의해 나타내는 설명도이다. 초해상 처리부(125)는, 해상도 조정부(123)에 있어서 확대된 입력 화상으로부터, 화소간에 있어서의 색채의 변화가 완만하게 되어 있는 윤곽 부위를 구성하는 화소열을 검출하고, 그 검출된 윤곽 부위를 선택적으로 선예화한다. 본 명세서에서는, 이 일련의 처리를 「초해상 처리」라고 부른다. 이 초해상 처리에 의해, 입력 화상에 있어서의 윤곽 구성 부위 이외의 화질의 열화를 회피하면서, 입력 화상에 있어서의 윤곽 부위를 두드러지게 하여, 입력 화상 전체의 선예도를 향상시킬 수 있다.

도 3은, 초해상 처리부(125)에 의한 초해상 처리의 일 예를 설명하기 위한 설명도이다. 도 3(A)에는, 화상 중에 있어서 윤곽 부위를 구성하는 화소열의 일 예가 모식적으로(schematically) 나타나 있으며, 당해 화소열이 해상도 조정부(123)에 있어서의 확대 처리 및 초해상 처리부(125)에 있어서의 초해상 처리가 행해짐으로써 변화하는 모습이 단계적으로 도시되어 있다. 또한, 도 3(B)에는, 도 3(A)에 나타난 화소열에 대한 화소 위치에 따른 휘도의 변화를 모식적으로 나타내는 그래프(BG1∼BG3)가, 도 3(A)의 화소열의 각 상태와 대응지어져 도시되어 있다.

해상도 조정부(123)로의 입력 화상에 있어서의 윤곽 부위를 구성하는 화소열로서, 연속되는 복수의 적색 화소와, 연속되는 복수의 청색 화소가 일렬로 배열된 화소열을 상정한다(도 3(A)). 이 윤곽 부위를 구성하는 화소열에서는, 연속되는 적색 화소의 영역에 있어서 휘도가 비교적 높은 값으로 일정하며, 적색과 청색의 경계 위치에 있어서 그 휘도는 거의 수직으로 저하하고 있다(도 3(B)의 그래프 (BG1)). 그리고, 연속되는 청색 화소의 영역에서는, 휘도는, 경계 위치에 있어서의 저하 후의 값으로 일정하게 되어 있다.

해상도 조정부(123)에 있어서의 화상의 확대 처리에서는 입력 화상의 각 화소의 사이에 새로운 화소가 보간된다. 상기 연속되는 복수의 적색 화소와 연속되는 복수의 청색 화소와의 사이에는, 색채가 적색으로부터 청색으로 서서히 변화하도록, 보라색을 포함하는 적색과 청색의 혼색(混色)의 화소가 복수개 보간된다. 또한, 도 3(A)에는, 확대 처리를 행한 후의 화소열에 있어서의 각 색성분(빨강, 파랑, 초록)을 분리하여 도시하고 있다. 적색과 청색의 경계 위치에 보간된 화소열에 있어서의 각 색성분은, 적색 성분이 화소 위치에 따라 계단 형상으로 저하하고, 반대로, 청색 성분이 화소 위치에 따라 계단 형상으로 상승하고 있다.

여기에서, 확대 처리에 있어서의 혼색 화소의 보간에 의해, 확대 처리를 행한 후의 화소열에 있어서의 적색과 청색의 경계 영역에서는, 화소 위치에 따른 휘도의 변화는, 확대 처리를 행하기 전보다 완만한 구배(slope)를 나타내게 된다(도 3(B)). 이는, 확대 화상에서는, 윤곽 부위에 있어서의 색채의 변화가 완만하게 되어, 화상 전체의 선예도가 저하되어 있는 것을 의미한다.

그래서, 초해상 처리부(125)에서는, 확대 화상 중에 있어서 색채가 완만하게 변화되고 있는 윤곽 부위를 검출하고, 당해 부위에 있어서의 휘도의 변화가, 확대 처리 전의 휘도의 변화에 가까워지도록, 보간 화소의 색채 구성을 재구성함으로써, 당해 부위를 선택적으로 선예화한다. 구체적으로는, 초해상 처리부(125)는, 입력 화상 중에서, 동일한 색채가 소정의 화소수만큼 연속됨과 함께, 후속하는 화소열에 있어서 그 색채로부터 다른 색채로 서서히 변화하고, 추가로 변화 후의 색채가, 소정의 화소수만큼 연속되는 부위를 검출한다. 그리고, 초해상 처리부(125)는, 그 검출된 부위에 있어서, 색채가 서서히 변화되는 부위를 구성하는 각 화소의 색채를, 당해 부위의 양측에 있어서 연속되어 있는 화소열이 갖는 색채 정보에 맞추어 재구성한다. 이에 따라, 당해 부위에 있어서의 화소 위치에 따른 휘도의 변화가 급격해진다(그래프(BG3)).

즉, 이 초해상 처리는, 확대 처리 후의 화상에 있어서 윤곽 부위를 구성하는 화소열의 색채 구성을, 확대 처리 전의 화상에 있어서 윤곽 부위를 구성하는 화소열의 색채 구성에 근사(近似)시키는 처리라고 해석할 수 있다. 또한, 이 초해상 처리는, 확대 처리 후의 화상에 있어서 윤곽 부위를 구성하는 화소열의 화소 위치에 따른 휘도의 변화를, 확대 처리 전의 화상에 있어서 윤곽 부위를 구성하는 화소열의 화소 위치에 따른 휘도의 변화로 근사시키는 처리라고 해석하는 것도 가능하다.

그런데, 본 실시예의 화상 표시 장치(100)에서는, 유저는, 조작부(151)를 개재하여 초해상 처리에 있어서의 처리의 정도(초해상 처리의 강약을 나타내는 척도로, 이후, 「초해상 처리 레벨」이라고 부름)를 설정하는 것이 가능하다. 구체적으로는, 유저는, 초해상 처리 레벨의 설정치로서 레벨 0∼레벨 3의 4단계의 레벨을 선택하여 설정할 수 있다. 여기에서, 레벨 0은, 초해상 처리를 무효화(오프)하는 것을 의미하고, 레벨 1∼레벨 3은, 그 레벨치가 높을수록 처리의 정도가 강해지는 것을 나타내고 있다. 여기에서, 초해상 처리 레벨의 강약은, 예를 들면, 선예화 할 윤곽 부위의 검출 조건인 문턱값의 변경이나, 당해 검출 부위를 구성하는 화소의 색채를 재구성하기 위한 조건치의 변경에 의해 행해진다. 또한, 본 실시예의 화상 표시 장치(100)에서는, 유저가 설정하는 초화상 처리 레벨의 설정치(이후, 「유저 설정치」라고 부름)와는 별도로, 초해상 처리 레벨에 관하여 미리 규정치로서 설정된 설정치(이후, 「내부 설정치」)를 갖고 있다. 그 상세에 대해서는 후술한다.

도 4(A), 도 4(B)는, 표시 화상 생성부(114)의 오버 스캔 실행부(132)에 있어서 행해지는 오버 스캔 처리를 설명하기 위한 설명도이다. 도 4(A)는, 오버 스캔 처리의 개요를 나타내는 흐름도이며, 도 4(B)는, 오버 스캔 실행부(132)에 있어서의 입력 화상으로부터 출력 화상으로의 변화를 나타내는 모식도이다. 오버 스캔 실행부(132)는, 입력 화상으로부터 미리 설정된 위치 및 사이즈(원화상에 대하여 9할 정도의 사이즈)의 화상 영역(도 4(B)에 있어서 파선으로 도시)을 잘라내고, 잘라내진 화상을 재차 표시 화상의 사이즈까지 확대한다. 즉, 본 실시예의 화상 표시 장치(100)는, 일그러짐이나 화질의 열화를 일으키기 쉬운 화상의 외주연을, 오버 스캔 처리에 의해 미리 삭제하여 표시할 수 있다.

여기에서, 오버 스캔 처리에 있어서의 화상의 절출 위치나 절출 사이즈는, 조작부(151)를 통하여 유저가 미리 설정하는 것이 가능하다. 특히, 본 실시예의 화상 표시 장치(100)에서는, 유저는, 오버 스캔 처리에 있어서의 화상의 절출 사이즈를, 미리 설정된 복수 종류의 사이즈로부터 선택하여 설정할 수 있다. 오버 스캔 처리에서는, 설정된 화상의 절출 사이즈에 따라 그 절출 화상이 확대되는 정도가 결정된다. 본 명세서에서는, 유저가 선택하는 화상의 절출 사이즈의 설정을 「오버 스캔 처리 레벨」이라고 부른다.

유저는, 오버 스캔 처리 레벨을 「0」, 「2」, 「4」, 「6」, 「8」의 5종류의 값으로부터 선택할 수 있다. 또한, 오버 스캔 처리 레벨의 설정치가 「0」일 때는, 오버 스캔 실행부(132)의 기능이 무효화되는 것을 의미하며, 외부로부터 입력된 화상은 트리밍(trimming)되는 일 없이 표시된다. 다른 오버 스캔 처리 레벨의 설정치의 경우에는, 그 설정치가 클수록 작은 사이즈로 화상이 잘려나가, 입력 화상에 대한 출력 화상의 확대율이 커진다.

그런데, 오버 스캔 실행부(132)에서는, 그 확대 처리에 있어서, 초해상 처리가 행해져 있는 있는 화상에 대한 화소의 보간이 행해진다. 즉, 오버 스캔 실행부(132)에서는, 설정된 오버 스캔 처리 레벨이 높을수록, 그 출력 화상의 선예도가 저하될 가능성이 높아진다. 그래서, 본 실시예의 화상 표시 장치(100)에서는, 제어부(112)가, 초해상 처리부(125)에 있어서의 초해상 처리를 이하와 같이 제어함으로써, 오버 스캔 실행부(132)가 출력하는 표시 화상에 있어서의 선예도의 저하를 억제한다.

도 5(A)는, 초해상 처리 레벨의 내부 설정치를 결정하기 위한 테이블의 일 예를 나타내는 설명도이다. 상기한 대로, 본 실시예의 화상 표시 장치(100)에서는, 제어부(112)는, 유저에 의한 초해상 처리 레벨과 오버 스캔 처리 레벨의 설정 조작을 접수한다. 그러나, 제어부(112)는, 초해상 처리의 제어에 있어서는, 초해상 처리 레벨의 유저 설정치뿐만 아니라, 오버 스캔 처리 레벨을 가미하여, 실제의 초해상 처리 레벨(내부 설정치)을 결정한다. 구체적으로는, 제어부(112)는, 도 5(A)에 나타내는 바와 같은 미리 설정된 테이블을 이용하여, 초해상 처리 레벨의 내부 설정치를 결정한다.

도 5(A)의 테이블에서는, 초해상 처리의 유저 설정치의 값이 높을수록, 초해상 처리 레벨의 내부 설정치가 점차 높아지도록 설정되어 있다. 또한, 도 5(A)의 테이블에서는, 동일한 초해상 처리 레벨의 유저 설정치라도, 오버 스캔 처리 레벨의 설정치가 높을수록, 초해상 처리 레벨의 내부 설정치는 점차 높아지도록 설정되어 있다.

또한, 도 5(A)의 테이블에서는, 초해상 처리 레벨의 유저 설정치가 「0」이라도, 초해상 처리부(125)의 기능은 무효화되지 않고, 최소 레벨의 초해상 처리가 행해지도록 내부 설정치가 설정되어 있다. 이러한 설정으로 함으로써, 유저는 항상, 외부 기기로부터 송신된 원화상보다 화질이 높은 표시 화상을 보는 것이 가능해진다.

도 5(B)는, 초해상 처리 레벨의 내부 설정치에 의한 초해상 처리의 정도를 설명하기 위한 설명도이다. 도 5(B)에는, 도 3(B)에서 설명한 것과 동일한 화소 위치에 따른 휘도의 변화를 나타내는 그래프가, 내부 설정치를 나타내는 수직선(數直線)에 대응하도록 도시되어 있다. 또한, 그래프 중의 파선은, 초해상 처리 레벨을 0％에서 50％, 또는, 50％에서 100％로 변경했을 때의 변경 전의 그래프를 나타내고 있다. 초해상 처리부(125)는, 초해상 처리 레벨의 내부 설정치가 높을수록, 검출된 윤곽 부위를 구성하는 화소열에 있어서의 휘도의 변화가, 수직에 가까워지도록 선예화를 위한 처리를 행한다.

이와 같이, 본 실시예의 화상 표시 장치(100)에서는, 초해상 처리 레벨의 유저 설정치가 동일해도, 오버 스캔 처리 레벨의 설정치가 높을수록, 초해상 처리 레벨이 강화된다. 따라서, 유저가 오버 스캔 처리 레벨의 설정치를 증대시킨 경우라도, 오버 스캔 실행부(132)에 있어서 표시 화상의 선예도의 저하가 발생해 버리는 것이 억제된다.

B. 제2 실시예:

도 6은 본 발명의 제2 실시예로서의 화상 표시 장치(100A)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 6은, 표시 화상 생성부(114A)에 키스톤 보정부(134)가 설치되어 있는 점 이외는, 도 1과 거의 동일하다. 제2 실시예의 화상 표시 장치(100A)에서는, 초해상 처리부(125)에 있어서 초해상 처리가 행해진 화상에 대하여, 오버 스캔 실행부(132)가 오버 스캔 처리를 행하고, 또한, 그 화상에 대하여 키스톤 보정부(134)가 키스톤 보정을 행한다.

제어부(112)는, 조작부(151)를 개재하여 키스톤 보정부(134)에 의한 화상의 보정량(이후, 「키스톤 보정 레벨」이라고 부름)의 설정을 접수한다. 구체적으로는, 유저는, 키스톤 보정부(134)에 있어서의 키스톤 보정 레벨을 「0도」, 「2도」, 「4도」, 「6도」, 「8도」의 5단계로부터 선택하여 설정할 수 있다. 키스톤 보정부(134)는, 설정된 키스톤 보정 레벨의 값에 따라, 입력 화상에 대하여 키스톤 보정을 행한다.

도 7은, 키스톤 보정부(134)에 의한 키스톤 보정을 설명하기 위한 모식도이다. 도 7에는, 액정 패널(143)의 패널면(143a)이, 키스톤 보정 레벨의 각 설정치와 대응지어져 도시되어 있다. 각 패널면(143a)에는, 표시 화상이 형성되는 표시 화상 형성 영역(IMA)이 해칭되어 도시되어 있다. 각 패널면(143a)에 있어서의 표시 화상 형성 영역(IMA)의 외측의 영역은, 전체 흑색 표시 상태가 된다. 또한, 도 7에서는, 표시 화상 형성 영역(IMA)의 상측으로 갈수록 축소하는 방향으로 변형하는 키스톤 보정이 도시되어 있지만, 키스톤 보정부(134)는, 표시 화상 형성 영역(IMA)의 하측으로 갈수록 축소하는 방향으로 변형하는 키스톤 보정을 행하는 것으로 해도 좋다.

키스톤 보정부(134)는, 표시 대상이 되는 화상 영역(표시 화상 형성 영역(IMA))을 화면 상측 또는 화면 하측 중 어느 측으로 갈수록 축소하는 방향으로 변형하는 키스톤 보정을 행한다. 키스톤 보정에 있어서의 화상의 변형의 정도는, 키스톤 보정 레벨의 설정치가 높을수록 강화된다. 따라서, 액정 패널(143)의 패널면(143a)에 형성되는 표시 화상 형성 영역(IMA)은, 도 7에 나타내는 바와 같이, 키스톤 보정 레벨이 높아질수록, 찌그러진 사다리꼴 형상이 된다.

또한, 일반적으로, 투사 스크린(SC)에 대하여 화상광이 하방으로부터 상방을 향하여 투사되는 경우에는, 표시 화상 형성 영역(IMA)의 상측으로 갈수록 축소하는 방향의 키스톤 보정이 행해진다. 한편, 투사 스크린(SC)에 대하여 화상광이 상방으로부터 하방을 향하여 투사되는 경우에는, 표시 화상 형성 영역(IMA)의 하측으로 갈수록 축소하는 방향의 키스톤 보정이 행해진다. 또한, 화상 표시 장치(100A)의 투사 광학계(145)가 투사하는 투사광의 광축과 수평면(화상광이 투사되는 면과 수직인 면)이 이루는 각도가 클수록, 키스톤 보정 레벨이 높게 설정되는 것이 바람직하다.

여기에서, 화상을 축소 변형하는 경우에는, 그 화상의 일부 화소가 솎아내지게 된다. 초해상 처리부(125)에 있어서 초해상 처리가 높은 레벨로 행해진 화상에 대하여, 키스톤 보정이 행해지면, 솎아내지는 화소량이 많은, 축소 변형의 정도가 큰 영역일수록, 화상의 번쩍거림이 증대될 가능성이 높다. 이와 같이, 초해상 처리 후에 키스톤 보정이 행해졌을 때에는, 예기치 못한 화질의 열화가 발생해 버릴 가능성이 있다. 그래서, 제2 실시예의 화상 표시 장치(100A)에서는, 제어부(112)가, 이하와 같이 초해상 처리부(125) 및 표시 화상 생성부(114A)를 제어함으로써, 그러한 화질의 열화를 억제한다.

도 8(A), 도 8(B)는 각각, 제2 실시예의 화상 표시 장치(100A)에 있어서, 제어부(112)가, 초해상 처리 레벨의 내부 설정치를 결정하기 위해 사용하는 테이블의 일 예를 나타내는 설명도이다. 도 8(A)는, 오버 스캔 실행부(132)의 기능이 무효화되어 있는 경우에 이용되는 테이블이다. 여기에서, 오버 스캔 실행부(132)의 기능이 무효화되어 있는 경우에는, 초해상 처리부(125)가 출력하는 화상에 대해서는, 화상을 확대하는 처리는 행해지지 않고, 키스톤 보정부(134)에 의해, 화상의 일부를 축소하는 방향의 변형 처리가 행해진다. 그 때문에, 이 경우에는, 제어부(112)는, 초해상 처리 레벨의 유저 설정치와 키스톤 보정 레벨의 설정치에 기초하여 초해상 처리 레벨의 내부 설정치를 결정한다.

도 8(A)의 테이블에서는, 초해상 처리의 유저 설정치의 값이 높을수록, 초해상 처리 레벨의 내부 설정치가 점차 커지도록 설정되어 있다. 또한, 도 8(A)의 테이블에서는, 동일한 초해상 처리 레벨의 유저 설정치라도, 키스톤 보정 레벨의 설정치가 높을수록, 초해상 처리 레벨의 내부 설정치가 점차 작아지도록 설정되어 있다. 즉, 제2 실시예의 화상 표시 장치(100A)에서는, 초해상 처리부(125)의 후단에 있어서 행해지는 키스톤 보정의 레벨이 높을수록, 초해상 처리부(125)에 의한 초해상 처리의 정도를 약화시킨다.

이러한 제어를 행함으로써, 화상 표시 장치(100A)에서는, 초해상 처리가 행해진 화상에 키스톤 보정이 행해지는 것에 의한 화질의 열화가 발생하는 것을 억제한다. 또한, 도 8(A)의 테이블에서는, 초해상 처리 레벨의 유저 설정치가 「0」이라도, 초해상 처리부(125)의 기능은 무효화되지 않고, 최소 레벨의 초해상 처리가 행해지도록 내부 설정치가 설정되어 있다. 이러한 설정으로 함으로써, 유저는 항상, 외부 기기로부터 송신된 원화상보다 화질이 높은 표시 화상을 보는 것이 가능해진다.

도 8(B)는, 오버 스캔 실행부(132)에 의해 오버 스캔 처리가 행해지고, 그리고, 초해상 처리 레벨의 유저 설정치가 레벨 1로 설정되어 있는 경우에 이용되는 테이블이다. 오버 스캔 실행부(132)에 의해 오버 스캔 처리가 행해지는 경우에는, 초해상 처리부(125)로부터의 출력 화상에 대해서는, 화상을 확대하는 처리가 행해짐과 함께, 그 확대 화상의 일부를 축소하는 화상의 변형 처리가 행해지게 된다. 따라서, 이 경우에는, 초해상 처리 레벨의 내부 설정치는, 초해상 처리 레벨의 유저 설정치와, 오버 스캔 처리 레벨의 설정치와, 키스톤 보정 레벨의 설정치에 기초하여 결정되는 것이 바람직하다.

도 8(B)의 테이블에서는, 키스톤 보정 레벨이 높을수록, 초해상 처리 레벨의 내부 설정치의 값이 낮아지도록 설정되어 있다. 또한, 도 8(B)의 테이블에서는, 키스톤 보정 레벨이 동일한 값이라도, 오버 스캔 처리 레벨의 설정치가 커질수록, 초해상 처리 레벨의 내부 설정치가 커지도록 설정되어 있다. 또한, 화상 표시 장치(100A)는, 도 8(B)의 테이블에 더하여, 초해상 처리 레벨의 각 유저 설정치(0∼3)마다, 당해 테이블과 동일한 테이블(도시하지 않음)을 갖고 있다. 이들 테이블은, 초해상 처리 레벨의 유저 설정치가 높을수록, 높은 내부 설정치가 얻어지도록 설정되어 있다.

이와 같이, 제2 실시예의 화상 표시 장치(100A)에서는, 초해상 처리부(125)의 후단에 있어서의 오버 스캔 처리에 있어서의 화상의 확대율이 커질수록, 제1 실시예와 동일하게, 초해상 처리 레벨이 강화된다. 한편, 키스톤 보정에 의한 화상의 축소 변형의 정도가 커질수록, 초해상 처리 레벨은 약화된다. 즉, 화상 표시 장치(100A)에서는, 초해상 처리부(125)의 후단에 있어서의 화상 처리의 처리의 정도에 따라, 적절히 초해상 처리의 강약을 제어할 수 있다. 따라서, 초해상 처리가 행해진 표시 화상에 있어서의 화질의 저하가 억제된다.

C. 변형예:

또한, 본 발명은 상기의 실시예나 실시 형태로 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지의 실시 형태에 있어서 실시하는 것이 가능하며, 예를 들면 다음과 같은 변형도 가능하다.

C1. 변형예 1:

상기 실시예에 있어서, 하드웨어에 의해 실현되고 있었던 구성의 일부를 소프트웨어로 치환하도록 해도 좋고, 반대로, 소프트웨어에 의해 실현되고 있었던 구성의 일부를 하드웨어로 치환하도록 해도 좋다. 또한, 예를 들면, 표시 화상 생성부(114, 114A)의 기능의 일부를 갖는 다른 프로세서를 새로이 추가하는 것도 가능하다.

C2. 변형예 2:

상기 실시예에 있어서, 초해상 처리부(125)는, 초해상 처리로서, 화상 중의 각 화소열의 색채 구성을 조사하여 선예화해야 할 윤곽 부위를 검출하고 있었다. 그리고, 당해 윤곽 부위에 있어서의 색채 구성을, 확대 처리 전의 당해 윤곽 부위를 구성하는 화소의 색채 구성에 가까워지도록 재구성하는 처리를 행하고 있었다. 그러나, 초해상 처리부(125)는, 다른 방법에 의한 초해상 처리를 행하는 것으로 해도 좋다. 예를 들면, 초해상 처리로서는, 확대 후의 확대 화상을 확대 전의 크기로 축소한 축소 화상과, 확대 전의 입력 화상과의 사이의 차분을 검출하여, 그 차분이 작아지도록, 확대 화상을 반복하여 보정하는 처리가 행해지는 것으로 해도 좋다.

C3. 변형예 3:

상기 실시예에서는, 제어부(112)는 미리 설정된 테이블(도 5(A), 도 8(A), 도 8(B))을 이용하여, 초해상 처리 레벨의 내부 설정치를 결정하고 있었다. 그러나, 제어부(112)는, 그들 테이블 대신에, 미리 준비된 맵이나 함수를 이용하여, 초해상 처리 레벨의 내부 설정치를 결정하는 것으로 해도 좋다.

C4. 변형예 4:

상기 제2 실시예에 있어서, 표시 화상 생성부(114A)는, 오버 스캔 실행부(132)와 키스톤 보정 실행부(134)를 구비하고 있었지만, 오버 스캔 실행부(132)는 생략되는 것으로 해도 좋다. 이 경우에도, 제어부(112)는, 키스톤 보정 처리에 있어서 화상이 축소되는 정도가 클수록, 초해상 처리 레벨을 약화시키는 것으로 해도 좋다.

C5. 변형예 5:

상기 실시예에 있어서, 표시 화상 생성부(114, 114A)는, 오버 스캔 실행부(132)나, 키스톤 보정 실행부(134)를 구비하고 있었다. 그러나, 표시 화상 생성부(114, 114A)는, 추가로, 다른 화소수의 변경을 수반하는 화상 변형 처리를 행하는 실행부를 구비하고 있는 것으로 해도 좋다. 이 경우에는, 그 실행부에 있어서의 처리의 정도에 따라, 초해상 처리부(125)에 의한 초해상 처리 레벨을 변경하는 것으로 해도 좋다.

C6. 변형예 6:

상기 실시예에 있어서, 화상 표시 장치(100, 100A)는 투사 스크린(SC)에 화상을 투사 표시하는 프로젝터로서 구성되어 있었다. 그러나, 화상 표시 장치(100, 100A)는, 다른 표시 수단에 의해 화상을 표시하는 화상 표시 장치로서 구성되는 것으로 해도 좋다. 예를 들면, 화상 표시 장치(100, 100A)는, 액정 디스플레이나 플라즈마 디스플레이로서 구성되는 것으로 해도 좋다. 또한, 화상 표시 장치(100, 100A)는, 액정 패널(143) 대신에, 디지털 마이크로미러 디바이스(Digital Micromirror Device)를 편광 수단으로서 이용하는 것으로 해도 좋다.

100, 100A : 화상 표시 장치
101, 102 : 내부 버스
110 : CPU
112 : 제어부
114, 114A : 표시 화상 생성부
121 : A/D 변환부
123 : 해상도 조정부
125 : 초해상 처리부
127 : 패널 구동부
132 : 오버 스캔 실행부
134 : 키스톤 보정부
141 : 조명 광학계
143 : 액정 패널
143a : 패널면
145 : 투사 광학계
151 : 조작부
153 : ROM
155 : RAM
157 : 광학계 구동부
IMA : 표시 화상 형성 영역
SC : 투사 스크린

Claims

화상 표시 장치로서,
입력 화상의 확대 화상을 생성하는 화상 확대부와,
상기 화상 확대부에 의해 생성된 상기 확대 화상에 대하여 초해상 처리리(super-resolution processing)를 행하여, 선예화(sharpness) 화상을 생성하는 초해상 처리부와,
상기 초해상 처리부에서 생성된 상기 선예화 화상 내에 있어서의, 표시 대상이 되는 화상 영역의 화소수의 변경을 수반하는 화상 변형 처리를 행하여 표시 화상을 생성하는 표시 화상 생성부와,
상기 표시 화상 생성부에서 생성된 상기 표시 화상을 표시하는 표시부와,
화상 처리에 관한 설정치의 입력을 접수하는 입력부와,
상기 초해상 처리부 및 상기 표시 화상 생성부를 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 제어부는, 상기 설정치에 따라, 상기 표시 화상 생성부에 있어서의 상기 화상 변형 처리의 정도를 변경하고,
상기 화상 변형 처리의 정도에 따라, 상기 초해상 처리부에 있어서의 상기 초해상 처리에 의한 선예화의 정도를 변경하는 화상 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 화상 변형 처리는, 상기 선예화 화상 내에 있어서의 표시 대상이 되는 화상 영역을 절출(cutting)함과 함께 소정의 표시 사이즈까지 확대하는 오버 스캔 처리(over-scan processing)를 포함하고,
상기 설정치는, 상기 오버 스캔 처리에 있어서의 상기 확대의 정도를 나타내는 제1 설정치를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 제1 설정치의 값이 높을 때가, 상기 제1 설정치의 값이 낮을 때보다, 상기 초해상 처리부에 의한 선예화의 정도를 강화시키는 화상 표시 장치.
제2항에 있어서,
또한, 상기 화상 변형 처리는, 상기 오버 스캔 처리된 절출 화상을, 화상 영역의 상측 또는 하측 중 어느 한쪽 측으로 갈수록 축소하는 방향으로 변형하는 키스톤 보정 처리(keystone correction processing)를 포함하고,
상기 설정치는, 상기 키스톤 보정 처리에 있어서의 상기 축소의 정도를 나타내는 제2 설정치를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 제1 설정치의 값이 높을 때가, 상기 제1 설정치의 값이 낮을 때보다, 상기 초해상 처리의 정도를 강화시키고, 상기 제2 설정치의 값이 높을 때가, 상기 제2 설정치가 낮을 때보다, 상기 초해상 처리의 정도를 약화시키는 화상 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 화상 변형 처리는, 상기 선예화 화상 내에 있어서의 표시 대상이 되는 화상 영역의 상측 또는 하측 중 어느 한쪽 측으로 갈수록 축소하는 방향으로 변형하는 키스톤 보정 처리를 포함하고,
상기 설정치는, 상기 키스톤 보정 처리에 있어서의 상기 축소의 정도를 나타내는 제2 설정치를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 제2 설정치의 값이 높을 때가, 상기 제2 설정치가 낮을 때보다, 상기 초해상 처리의 정도를 약화시키는 화상 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 화상 변형 처리는, 상기 선예화 화상 내에 있어서의 표시 대상이 되는 화상 영역을 절출함과 함께 소정의 표시 사이즈까지 확대하는 오버 스캔 처리와, 상기 오버 스캔 처리된 절출 화상을, 화상 영역의 상측 또는 하측 중 어느 한쪽 측으로 갈수록 축소하는 방향으로 변형하는 키스톤 보정 처리를 포함하고,
상기 설정치는, 상기 키스톤 보정 처리에 있어서의 상기 축소의 정도를 나타내는 제2 설정치를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 제2 설정치의 값이 높을 때가, 상기 제2 설정치의 값이 낮을 때보다, 상기 초해상 처리의 정도를 약화시키는 화상 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 설정치에 따라 상기 초해상 처리의 정도를 결정하는 테이블에 기초하여, 상기 초해상 처리의 정도를 변경하는 화상 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 설정치에 따라 상기 초해상 처리의 정도를 결정하는 함수에 기초하여, 상기 초해상 처리의 정도를 변경하는 화상 표시 장치.
화상 표시 장치로서,
입력 화상에 대하여 소정의 정도로 초해상 처리를 행하여, 선예화 화상을 생성하는 초해상 처리부와,
상기 초해상 처리부에서 생성된 상기 선예화 화상 내에 있어서의, 표시 대상이 되는 화상 영역의 화소수의 변경을 수반하는 화상 변형 처리를 행하여 표시 화상을 생성하는 표시 화상 생성부와,
상기 표시 화상 생성부에서 생성된 상기 표시 화상을 표시하는 표시부와,
상기 화상 변형 처리에 관한 설정치의 입력을 접수하는 입력부와,
상기 초해상 처리부 및 상기 표시 화상 생성부를 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 제어부는, 상기 설정치에 따라, 상기 표시 화상 생성부에 있어서의 상기 화상 변형 처리의 정도를 변경함과 함께, 상기 초해상 처리부에 있어서의 상기 초해상 처리에 의한 선예화의 정도를 변경하는 화상 표시 장치.
화상 표시 장치가 행하는 화상 표시 방법으로서,
(a) 상기 화상 표시 장치가, 화상 처리에 관한 설정치의 입력을 접수하는 공정과,
(b) 상기 화상 표시 장치가, 입력 화상에 대하여 소정의 정도로 초해상 처리를 행하여 선예화 화상을 생성하는 공정과,
(c) 상기 화상 표시 장치가, 상기 선예화 화상 내에 있어서의 표시 대상이 되는 화상 영역의 화소수의 변경을 수반하는 화상 변형 처리를, 상기 설정치의 값에 따른 처리의 정도로 행하여 표시 화상을 생성하는 공정과,
(d) 상기 화상 표시 장치가, 상기 표시 화상을 표시하는 공정을 구비하고,
상기 공정 (b)는, 상기 화상 표시 장치가, 상기 설정치가 나타내는 상기 화상 변형 처리의 정도에 따라, 상기 초해상 처리의 상기 소정의 정도를 변경하여 행하는 공정을 포함하는 화상 표시 방법.