專利名稱：圖像顯示裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明，涉及圖像顯示裝置及方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著IT技術(shù)的進(jìn)步，在各種領(lǐng)域圖像顯示裝置的需求變高。這樣的圖像顯示裝置之中，作為能夠?qū)σ壕Х肿拥呐帕羞M(jìn)行電控制而使光學(xué)特性發(fā)生變化的液晶顯示裝置的一種形態(tài)，將從采用了液晶光閥的光學(xué)系統(tǒng)所射出的圖像通過投影透鏡放大投影于屏幕的液晶投影機被廣泛利用。
該液晶投影機，雖然采用液晶光閥作為光調(diào)制單元，但是因為因構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)的各種各樣的光學(xué)要素產(chǎn)生的光泄漏和雜散光，所以能夠顯示的亮度的范圍(動態(tài)范圍)窄，難以謀求圖像質(zhì)量的提高。于是，作為擴大動態(tài)范圍的方法，相應(yīng)于圖像信號使入射于液晶光閥的光量發(fā)生變化(調(diào)光處理)、另一方面擴展圖像信號(擴展處理)的方法(適應(yīng)型圖像處理)早已被提出。
可是，上述那樣的液晶投影機，從例如DVD(Digital Versatile Disk，數(shù)字通用盤)播放器或錄像機、PC(Personal Computer，個人計算機)等圖像供給裝置接受圖像信號、即圖像的供給，將該圖像放大投影于屏幕。這些圖像供給裝置，與液晶投影機的γ(灰度系數(shù))特性相應(yīng)地對圖像信號進(jìn)行γ校正，將該γ校正后的圖像信號供給于上述液晶投影機。但是，雖然在連接預(yù)先確定的圖像供給裝置和液晶投影機的情況下沒問題，但是因為在連接不同的圖像供給裝置的情況下，圖像信號的γ校正處理也不相同，所以存在產(chǎn)生和液晶投影機的γ特性的失配(miss match)而不能進(jìn)行預(yù)期的圖像顯示的問題。特別是在如上述地具備適應(yīng)型圖像處理功能的液晶投影機的情況下，存在通過所連接的圖像供給裝置所供給的圖像信號一發(fā)生變化，則適應(yīng)型圖像處理功能就不能有效地起作用的問題。
為了防止這樣圖像顯示裝置的γ特性和圖像供給裝置的γ校正的失配，例如在下述專利文獻(xiàn)1中，公開了技術(shù)在顯示從圖像供給裝置所供給的圖像信號的圖像顯示裝置中，從圖像供給裝置供給特定圖形的圖像信號，檢測該特定圖形的圖像信號的γ值，由檢測出的γ值和圖像顯示裝置的γ值計算校正值，基于該校正值進(jìn)行圖像信號的γ校正，由此可以與圖像供給裝置無關(guān)地進(jìn)行適當(dāng)?shù)膱D像顯示。
專利文獻(xiàn)1特開2004-96556號公報但是，近年來，為了圖像顯示質(zhì)量的進(jìn)一步提高，要求按每種色信號(RGB)進(jìn)行不同的γ校正，相應(yīng)于圖像場景進(jìn)行不同的γ校正等的高性能的圖像顯示裝置。在如此進(jìn)行多種γ校正的情況下，在現(xiàn)有技術(shù)中為了防止圖像顯示裝置的γ特性和圖像供給裝置的γ校正的失配，需要進(jìn)行非常繁雜的γ校正處理，存在圖像處理的響應(yīng)變慢的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明，鑒于這種情況而作出，目的在于與圖像供給裝置無關(guān)地，通過比較簡單的圖像信號的校正處理進(jìn)行預(yù)期的圖像顯示。
為了解決上述問題，在本發(fā)明，作為圖像顯示裝置的解決單元，是基于從圖像供給裝置所輸入的圖像信號顯示圖像的圖像顯示裝置，采用下述單元，其具備一從前述圖像供給裝置輸入預(yù)定的圖形圖像，就從圖形圖像信號檢測將該圖形圖像的亮度賦予特征的灰度等級值的亮度信息檢測單元，存儲對前述圖形圖像預(yù)先所設(shè)定的基準(zhǔn)灰度等級值的存儲單元，設(shè)定使通過前述亮度信息檢測單元所檢測出的灰度等級值與存儲于前述存儲單元的基準(zhǔn)灰度等級值之差消除的校正參數(shù)的校正參數(shù)設(shè)定單元，和基于前述校正參數(shù)對從前述圖像供給裝置所輸入的圖像信號的亮度進(jìn)行校正的校正單元。
依照該發(fā)明，將預(yù)先以預(yù)定的灰度等級值(基準(zhǔn)灰度等級值)所設(shè)定的圖形圖像，從圖像供給裝置向圖像顯示裝置輸出。即，表示從該圖像供給裝置所輸出的圖形圖像的圖形圖像信號，是在該圖像供給裝置中被γ校正過的信號。從而，通過檢測將這樣的圖形圖像信號的亮度賦予特征的灰度等級值，并與上述基準(zhǔn)灰度等級值進(jìn)行比較，能夠判斷在圖像供給裝置中所進(jìn)行的γ校正處理，是否與圖像顯示裝置的γ特性適配。因而，通過設(shè)定使從圖像供給裝置所輸入的圖形圖像信號的灰度等級值與基準(zhǔn)灰度等級值之差消除的校正參數(shù)，并基于該校正參數(shù)對從圖像供給裝置所輸入的圖像信號的亮度進(jìn)行校正，可以通過比較簡單的處理進(jìn)行預(yù)期的圖像顯示。并且，通過按每圖像供給裝置設(shè)定這樣的校正參數(shù)，可以與圖像供給裝置無關(guān)地進(jìn)行圖像信號的亮度校正處理。
并且，在本發(fā)明，優(yōu)選前述圖形圖像，以設(shè)定為黑電平的灰度等級值的全黑圖形所構(gòu)成；前述亮度信息檢測單元，檢測前述全黑圖形的灰度等級值；前述存儲單元，預(yù)先存儲前述全黑圖形的基準(zhǔn)灰度等級值。
依照該發(fā)明，特別是通過進(jìn)行黑電平的亮度校正處理，可以防止不需要的黑浮。
并且，在本發(fā)明，優(yōu)選前述圖形圖像，以設(shè)定為白電平的灰度等級值的全白圖形所構(gòu)成；前述亮度信息檢測單元，檢測前述全白圖形的灰度等級值；前述存儲單元，預(yù)先存儲前述全白圖形的基準(zhǔn)灰度等級值。
依照該發(fā)明，特別是通過進(jìn)行白電平的亮度校正處理，可以防止不需要的白電平的亮度降低。
并且，在本發(fā)明，優(yōu)選前述圖形圖像，由1幅畫面由設(shè)定為各個預(yù)定的灰度等級值的多個區(qū)域構(gòu)成的圖形圖像和1幅畫面由設(shè)定為一個灰度等級值的圖形圖像，以一定時間間隔交替出現(xiàn)地構(gòu)成；前述亮度信息檢測單元，檢測將前述多個區(qū)域的每一區(qū)域的亮度賦予特征的灰度等級值；前述存儲單元，預(yù)先存儲前述多個區(qū)域的每一區(qū)域的基準(zhǔn)灰度等級值。
依照該發(fā)明，通過在圖形圖像的各區(qū)域以分別不同的基準(zhǔn)灰度等級值設(shè)定亮度，能夠求對應(yīng)于各基準(zhǔn)灰度等級值的校正參數(shù)，可以在顯示圖像的全部灰度等級的范圍內(nèi)進(jìn)行亮度校正處理，顯示正確的灰色標(biāo)度。并且，通過使圖形圖像，由1幅畫面由設(shè)定為各個預(yù)定的灰度等級值的1個或多個區(qū)域構(gòu)成的圖形圖像和1幅畫面由設(shè)定為一個灰度等級值的圖形圖像，以一定時間間隔交替出現(xiàn)那樣地構(gòu)成，能夠判定圖形圖像的切換的定時，可以正確地設(shè)定對應(yīng)于在各區(qū)域所設(shè)定的基準(zhǔn)灰度等級值的校正參數(shù)。
并且，在本發(fā)明，優(yōu)選前述亮度信息檢測單元，在前述多個區(qū)域的每一區(qū)域?qū)Χ嗵幓叶鹊燃壷颠M(jìn)行檢測，并確定該多處的灰度等級值的平均值作為前述多個區(qū)域的每一區(qū)域的灰度等級值。
依照該發(fā)明，通過取平均值，能夠減低由干擾等引起的亮度(灰度等級值)的離散，可以高精度地確定前述區(qū)域的每一區(qū)域的灰度等級值。
并且，在本發(fā)明，優(yōu)選前述亮度信息檢測單元，在前述區(qū)域內(nèi)，設(shè)定比該區(qū)域小的區(qū)域作為檢測區(qū)域，并對該檢測區(qū)域的灰度等級值進(jìn)行檢測。
依照該發(fā)明，通過在前述區(qū)域內(nèi)設(shè)定比該區(qū)域小的區(qū)域作為檢測區(qū)域，可以防止錯誤地檢測相鄰的其他區(qū)域的灰度等級值。
并且，在本發(fā)明，優(yōu)選前述校正參數(shù)設(shè)定單元，通過將基準(zhǔn)灰度等級值除以由亮度信息檢測單元所檢測出的灰度等級值而計算出校正系數(shù)，并設(shè)定該校正系數(shù)作為校正參數(shù)；前述校正單元，通過對包括于從前述圖像供給裝置所輸入的圖像信號的灰度等級值乘以前述校正系數(shù)而進(jìn)行圖像的亮度校正。
依照該發(fā)明，因為通過將從基準(zhǔn)灰度等級值除以由亮度信息檢測單元所檢測出的灰度等級值所得出的校正系數(shù)用作校正參數(shù)、對包括于從圖像供給裝置所輸入的圖像信號的灰度等級值乘以前述校正系數(shù)，而進(jìn)行圖像的亮度校正，所以可以通過比較簡單的處理進(jìn)行預(yù)期的圖像顯示。
并且，在本發(fā)明，優(yōu)選進(jìn)一步具備對照明光的光量進(jìn)行調(diào)整的調(diào)光處理單元，和對包括于前述圖像信號中的灰度等級值進(jìn)行擴展處理的擴展處理單元。
依照該發(fā)明，在具備有調(diào)光處理功能及擴展處理功能，即適應(yīng)型圖像處理功能的圖像顯示裝置中也可以與圖像供給裝置無關(guān)地，通過比較簡單的圖像信號的校正處理進(jìn)行預(yù)期的圖像顯示。
另一方面，在本發(fā)明，作為圖像顯示方法的解決方法，是基于從圖像供給裝置所輸入的圖像信號顯示圖像的圖像顯示方法，采用下述方法，包括存儲對預(yù)定的圖形圖像所預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)灰度等級值的第1步驟，一從前述圖像供給裝置輸入前述圖形圖像，就從前述圖形圖像信號檢測將該圖形圖像的亮度賦予特征的灰度等級值的第2步驟，設(shè)定使在該第2步驟中所檢測出的灰度等級值與在前述第1步驟中所存儲的基準(zhǔn)灰度等級值之差消除的校正參數(shù)的第3步驟，和基于前述校正參數(shù)對從前述圖像供給裝置所輸入的圖像信號的亮度進(jìn)行校正的第4步驟。
依照該發(fā)明，可以與圖像供給裝置無關(guān)地，通過比較簡單的圖像信號的校正處理進(jìn)行預(yù)期的圖像顯示。


圖1是本發(fā)明的一個實施方式的液晶投影機B的概略構(gòu)成圖。
圖2是表示本發(fā)明的一個實施方式中的液晶投影機B的驅(qū)動電路的構(gòu)成的框圖。
圖3是本發(fā)明的一個實施方式中的調(diào)整模式處理的流程圖。
圖4是表示本發(fā)明的一個實施方式中的調(diào)整用圖形圖像的構(gòu)成的圖。
圖5是表示本發(fā)明的一個實施方式中的基準(zhǔn)亮度參數(shù)的數(shù)據(jù)表的圖。
圖6是本發(fā)明的一個實施方式中的亮度參數(shù)的檢測方法的說明圖。
圖7是表示從本發(fā)明的一個實施方式中的第1圖形圖像10檢測出的亮度參數(shù)的一例的圖。
圖8是本發(fā)明的一個實施方式中的圖像校正表的說明圖。
圖9是在本發(fā)明的變形例中的液晶投影機B上連接多個圖像供給裝置A的情況下的驅(qū)動電路的構(gòu)成概略圖。
附圖符號說明A…圖像供給裝置，B…液晶投影機，b1…輸入部，b2…亮度參數(shù)檢測部，b3…圖像校正表制作部，b4a…基準(zhǔn)亮度參數(shù)存儲部，b4…存儲器，b5…圖像校正部，b6…圖像解析部，b7…圖像處理部，b8…光閥驅(qū)動器，b9…調(diào)光元件驅(qū)動器，510…光源，511…燈，512反射器，26…調(diào)光元件，513、514…分色鏡，515、516、517…反射鏡，518、519、520…中繼透鏡，522…紅色光用液晶光閥，523…綠色光用液晶光閥，524…藍(lán)色光用液晶光閥，525…十字分色棱鏡，526…投影透鏡系統(tǒng)具體實施方式
以下，參照附圖，對本發(fā)明的一個實施方式進(jìn)行說明。還有，作為采用了本發(fā)明的圖像顯示方法的圖像顯示裝置的一例，采用按RGB不同的每種顏色都具備有液晶光閥的3板式的液晶投影機進(jìn)行說明。
圖1，是表示液晶投影機的一例的概略構(gòu)成圖。如在圖1中所示地，本液晶投影機，由光源510，調(diào)光元件26，分色鏡513、514，反射鏡515、516、517，中繼透鏡518、519、520，紅色光用液晶光閥522，綠色光用液晶光閥523，藍(lán)色光用液晶光閥524，十字分色棱鏡525及投影透鏡系統(tǒng)526所構(gòu)成。
光源510，由超高壓水銀燈等的燈511，和反射該燈511的光的反射器512所構(gòu)成。在該光源510和分色鏡513之間，配置著調(diào)節(jié)來自光源510的光量的調(diào)光元件26。調(diào)光元件26，例如通過透射率為可變的液晶面板所構(gòu)成。
分色鏡513，使從光源510所入射的白色光之中的紅色光向反射鏡517透射，并將藍(lán)色光和綠色光向分色鏡514反射。反射鏡517，將從分色鏡513所入射的紅色光向紅色光用液晶光閥522反射。
另一方面，分色鏡514，使從分色鏡513所入射的藍(lán)色光和綠色光之中的、綠色光向綠色光用液晶光閥523反射，并使藍(lán)色光向中繼透鏡518透射。該藍(lán)色光，通過由中繼透鏡518、反射鏡515、中繼透鏡519、反射鏡516、中繼透鏡520所構(gòu)成的中繼系統(tǒng)521，入射到藍(lán)色光用液晶光閥524。
紅色光用液晶光閥522、綠色光用液晶光閥523及藍(lán)色光用液晶光閥524，調(diào)制入射到各自中的3種色光(紅色光、綠色光、藍(lán)色光)，出射到十字分色棱鏡525。該十字分色棱鏡525，貼合4個直角棱鏡，在其內(nèi)面反射紅色光的電介質(zhì)多層膜和反射藍(lán)色光的電介質(zhì)多層膜形成為十字狀。通過這些電介質(zhì)多層膜合成3種色光，形成表示彩色圖像的光。所合成的光，通過為投影光學(xué)系統(tǒng)的投影透鏡系統(tǒng)526投影到屏幕527上，放大顯示圖像。
圖2，是表示如上述那樣地所構(gòu)成的本液晶投影機的驅(qū)動電路的構(gòu)成的框圖。在該圖中，符號A為圖像供給裝置，符號B為液晶投影機，本液晶投影機B，由輸入部b1、亮度參數(shù)檢測部b2、圖像校正表制作部b3、基準(zhǔn)亮度參數(shù)存儲部b4a、存儲器b4、圖像校正部b5、圖像解析部b6、圖像處理部b7、光閥驅(qū)動器b8、調(diào)光元件驅(qū)動器b9、紅色光用液晶光閥522、綠色光用液晶光閥523、藍(lán)色光用液晶光閥524及調(diào)光元件26所構(gòu)成。
本液晶投影機B，具備2種工作模式(調(diào)整模式，正常工作模式)。這2種工作模式之中，調(diào)整模式，是根據(jù)從圖像供給裝置A所供給的調(diào)整用圖形圖像檢測亮度參數(shù)(灰度等級值)，基于該亮度參數(shù)制作圖像校正表的模式；而正常工作模式，則是基于上述圖像校正表校正從圖像供給裝置A所供給的預(yù)定的圖像(圖像信號)，并通過校正后的圖像信號顯示圖像的模式。
圖像供給裝置A，例如是DVD播放器，使保存于預(yù)定DVD的圖像再現(xiàn)，將同步信號(水平同步信號，垂直同步信號)與表示該圖像的圖像信號一同輸出到本液晶投影機B的輸入部b1。該圖像信號，是通過圖像供給裝置A γ校正后的信號。還有，在本實施方式中，圖像供給裝置A，并不與本液晶投影機B的γ特性相應(yīng)地進(jìn)行圖像信號的γ校正。即，在本實施方式，假想發(fā)生本液晶投影機B的γ特性和圖像供給裝置A的γ校正的失配的情況。
本液晶投影機B的輸入部b1，是用于從圖像供給裝置A取得圖像信號及同步信號等圖像信息的接口，將從上述圖像供給裝置A所輸入的圖像信號及同步信號輸出到亮度參數(shù)檢測部b2。
亮度參數(shù)檢測部b2，在調(diào)整模式時，將從輸入部b1所輸入的圖像信號(模擬信號)變換成數(shù)字圖像信號，并以該數(shù)字圖像信號和同步信號為基礎(chǔ)檢測1幅畫面內(nèi)的預(yù)定的位置的亮度參數(shù)，將該亮度參數(shù)輸出到圖像校正表制作部b3。亮度參數(shù)檢測部b2，在正常工作模式時，將從輸入部b1所輸入的圖像信號(模擬信號)變換成數(shù)字圖像信號之后，不進(jìn)行亮度參數(shù)檢測處理，將同步信號與數(shù)字圖像信號一同輸出到圖像校正部b5。
圖像校正表制作部b3，以從亮度參數(shù)檢測部b2所輸入的亮度參數(shù)和存儲于基準(zhǔn)亮度參數(shù)存儲部b4a的基準(zhǔn)亮度參數(shù)(基準(zhǔn)灰度等級值)為基礎(chǔ)計算校正系數(shù)，并制作使構(gòu)成上述數(shù)字圖像信號的灰度等級和校正系數(shù)相對應(yīng)的圖像校正表，并使該圖像校正表存儲于存儲器b4?；鶞?zhǔn)亮度參數(shù)存儲部b4a及存儲器b4，例如，為閃存器等可讀寫的非易失性存儲器，基準(zhǔn)亮度參數(shù)存儲部b4a預(yù)先存儲基準(zhǔn)亮度參數(shù)，存儲器b4則存儲圖像校正表。
圖像校正部b5，在正常工作模式時，對從亮度參數(shù)檢測部b2所輸入的數(shù)字圖像信號，以存儲于存儲器b4的圖像校正表為基礎(chǔ)進(jìn)行預(yù)定的校正處理，將同步信號與校正后的數(shù)字圖像信號一同輸出到圖像解析部b6及圖像處理部b7。并且，圖像校正部b5，在調(diào)整模式時成為不發(fā)揮作用狀態(tài)，停止校正處理。
圖像解析部b6，以從圖像校正部b5所輸入的校正后的數(shù)字圖像信號為基礎(chǔ)，設(shè)定對該校正后的數(shù)字圖像信號所表示的圖像場景最佳的擴展參數(shù)及調(diào)光參數(shù)，并將擴展參數(shù)輸出到圖像處理部b7，將調(diào)光參數(shù)輸出到調(diào)光元件驅(qū)動器b9。
圖像處理部b7，基于從圖像解析部b6所輸入的擴展參數(shù)，進(jìn)行校正后的數(shù)字圖像信號的擴展處理，將擴展處理后的數(shù)字圖像信號變換成模擬圖像信號之后，將其與同步信號一同輸出到光閥驅(qū)動器b8。光閥驅(qū)動器b8，基于從圖像處理部b7所輸入的模擬圖像信號及同步信號，產(chǎn)生用于驅(qū)動紅色光用液晶光閥522、綠色光用液晶光閥523及藍(lán)色光用液晶光閥524的驅(qū)動信號，并輸出到各液晶光閥。紅色光用液晶光閥522、綠色光用液晶光閥523及藍(lán)色光用液晶光閥524，如以圖1說明所示地，通過上述驅(qū)動信號進(jìn)行驅(qū)動，對入射到各自中的3種色光(紅色光，綠色光，藍(lán)色光)進(jìn)行調(diào)制。
調(diào)光元件驅(qū)動器b9，基于從圖像解析部b6所輸入的調(diào)光參數(shù)，產(chǎn)生用于驅(qū)動在圖1中所示的調(diào)光元件26的驅(qū)動信號，并將該驅(qū)動信號輸出到調(diào)光元件26。調(diào)光元件26，基于上述驅(qū)動信號進(jìn)行驅(qū)動，由此使從光源510所出射的光量發(fā)生變化。
如此地，本液晶投影機B，是具備有相應(yīng)于圖像場景使入射到液晶光閥的光量發(fā)生變化的調(diào)光處理功能及擴展圖像信號的擴展處理功能的適應(yīng)型圖像顯示裝置。關(guān)于這些調(diào)光處理功能及擴展處理功能，例如，因為如公開于特開2005-107019號公報等中那樣地為公知技術(shù)，所以省略詳細(xì)的說明，在以下以本液晶投影機B中為最特征性的構(gòu)成要素的亮度參數(shù)檢測部b2、圖像校正表制作部b3、圖像校正部b5的工作為中心詳細(xì)地進(jìn)行說明。
首先，對調(diào)整模式時的本液晶投影機B的工作進(jìn)行說明。
“調(diào)整模式”圖3，是表示調(diào)整模式時的圖像校正表制作處理順序的流程圖。首先，進(jìn)行向調(diào)整模式的切換(步驟S1)。這樣的模式切換，例如，通過設(shè)置模式切換開關(guān)等于本液晶投影機B，用戶對該模式切換開關(guān)進(jìn)行操作來進(jìn)行。
接著，將調(diào)整用圖形圖像從圖像供給裝置A供給本液晶投影機B(步驟S2)。在本實施方式，將保存有上述調(diào)整用圖形圖像的DVD(調(diào)整用DVD)置于圖像供給裝置A(DVD播放器)中，使上述調(diào)整用圖形圖像再現(xiàn)。這樣的調(diào)整用DVD，在本液晶投影機B出廠時被一并包裝。還有，圖像供給裝置A如果是錄像機則可以使用錄像有調(diào)整用圖形圖像的錄像帶，圖像供給裝置A如果是PC則可以使用保存有調(diào)整用圖形圖像的FLOPPY(注冊商標(biāo))盤等。
在圖4中，表示保存于調(diào)整用DVD的調(diào)整用圖形圖像。如在該圖中所示地，調(diào)整用圖形圖像，將1幅畫面內(nèi)分割為4塊區(qū)域，在各區(qū)域中設(shè)定分別以預(yù)定的灰度等級值所顯示的灰色圖形(也包括白、黑)。還有，在本實施方式，假想進(jìn)行0(黑)～255(白)灰度等級的256灰度等級顯示的圖像供給裝置A及液晶投影機B。在第1圖形圖像10中，設(shè)定為區(qū)域10a為0灰度等級，區(qū)域10b為16灰度等級，區(qū)域10c為32灰度等級，區(qū)域10d為48灰度等級的灰色圖形。第2圖形圖像11，全部的區(qū)域為0灰度等級，即全黑圖形。在第3圖形圖像12中，設(shè)定為區(qū)域12a為64灰度等級，區(qū)域12b為80灰度等級，區(qū)域12c為96灰度等級，區(qū)域12d為112灰度等級的灰色圖形。第4圖形圖像13，與第2圖形圖像11同樣地為全黑圖形。如此地調(diào)整用圖形圖像，設(shè)定為分割成4塊區(qū)域的圖形圖像(分割圖形圖像)和全黑顯示的圖形圖像(全黑圖形圖像)以一定的時間間隔交替顯示，最終顯示255灰度等級，即白顯示的圖形圖像。
然后，本液晶投影機B的基準(zhǔn)亮度參數(shù)存儲部b4a，將對分割圖形圖像的各區(qū)域所設(shè)定的灰色圖形的灰度等級值作為基準(zhǔn)亮度參數(shù)預(yù)先按每塊分割圖形圖像進(jìn)行存儲。具體地，如在圖5中所示地，例如將表示對應(yīng)于第1圖形圖像10的基準(zhǔn)亮度參數(shù)的數(shù)值(0，16，32，48)與各區(qū)域的位置信息(圖面中的XY坐標(biāo))一同作為1套數(shù)據(jù)表被存儲。對應(yīng)于第3圖形圖像12或其他的分割圖形圖像的基準(zhǔn)亮度參數(shù)也同樣地被存儲。
此外，在步驟S2，表示上述的調(diào)整用圖形圖像的圖像信號與同步信號一同從圖像供給裝置A輸入到本液晶投影機B的輸入部b1。進(jìn)而，這些圖像信號及同步信號，從輸入部b1，輸出到亮度參數(shù)檢測部b2。
亮度參數(shù)檢測部b2，將是模擬信號的圖像信號變換成數(shù)字圖像信號。即，是模擬信號的圖像信號，具有電壓值的大小作為圖像的亮度信息，通過變換成數(shù)字圖像信號則具有對應(yīng)于上述電壓值的灰度等級值而將其作為亮度信息(亮度參數(shù))。
在此，在數(shù)字圖像信號表示調(diào)整用圖形圖像之中的第1圖形圖像10的情況下，亮度參數(shù)檢測部b2，從第1圖形圖像10的1幀的量的數(shù)字圖像信號，對如在圖6中所示地比所分割的各區(qū)域(10a～10d)更小的區(qū)域(檢測區(qū)域10e)內(nèi)的亮度參數(shù)進(jìn)行檢測(步驟S3)。這樣的亮度參數(shù)檢測處理，對每塊區(qū)域進(jìn)行。此時，對檢測區(qū)域10e內(nèi)的幾處的亮度參數(shù)進(jìn)行檢測，將它們的平均值確定為該區(qū)域的亮度參數(shù)。通過如此地取平均值而消除因干擾等影響引起的亮度參數(shù)的不均，能夠提高亮度參數(shù)的檢測精度。
并且，在1幀的量的數(shù)字圖像信號中，哪個亮度參數(shù)被包括于哪塊檢測區(qū)域10e，即取得亮度參數(shù)的位置信息需要由同步信號進(jìn)行判定。從而，例如，假設(shè)不從檢測區(qū)域10e內(nèi)而從區(qū)域10a等大的區(qū)域內(nèi)檢測亮度參數(shù)，則在同步信號未指示出正確的位置信息的情況下(同步信號中加有干擾，產(chǎn)生延遲的情況等)，在檢測區(qū)域10a內(nèi)的亮度參數(shù)時，有可能檢測了相鄰的其他的區(qū)域的亮度參數(shù)。因此，在本實施方式，通過如上地將比區(qū)域10a等大的區(qū)域小的區(qū)域作為檢測區(qū)域10e，即使在同步信號表示的位置信息中產(chǎn)生誤差的情況下，也能夠可靠地檢測預(yù)定的區(qū)域內(nèi)的亮度參數(shù)。
如此地，亮度參數(shù)檢測部b2，一對第1圖形圖像10的各區(qū)域(即檢測區(qū)域10e)中的亮度參數(shù)進(jìn)行檢測，就將表示該亮度參數(shù)的檢測位置的位置信息、和用于識別在哪個分割圖形圖像進(jìn)行了檢測的圖形識別信息(即，表示在第1圖形圖像10中進(jìn)行了檢測的信息)，與亮度參數(shù)一同輸出到圖像校正表制作部b3。
接下來，當(dāng)經(jīng)過一定時間時，表示下一個的第2圖形圖像11(全黑圖形圖像)的數(shù)字圖像信號被輸入到亮度參數(shù)檢測部b2。亮度參數(shù)檢測部b2，雖然與上述同樣地檢測亮度參數(shù)，但是因為該情況下為全黑圖形所以不管哪塊檢測區(qū)域的亮度參數(shù)都為相同值。這種情況下，亮度參數(shù)檢測部b2，將當(dāng)前進(jìn)行檢測處理的第2圖形圖像11判斷為非檢測處理對象，并不將關(guān)于該第2圖形圖像11的亮度參數(shù)、位置信息及圖形識別信息輸出到圖像校正表制作部b3。
然后，當(dāng)再經(jīng)過一定時間時，因為表示下一個的第3圖形圖像12的數(shù)字圖像信號一輸入到亮度參數(shù)檢測部b2，則亮度參數(shù)檢測部b2，就檢測按各檢測區(qū)域的每塊區(qū)域都不相同的亮度參數(shù)，所以該圖形圖像被判斷為檢測處理對象，并將關(guān)于第3圖形圖像12的亮度參數(shù)、位置信息及圖形識別信息(即表示在第3圖形圖像12中進(jìn)行了檢測的信息)輸出到圖像校正表制作部b3。
在此，例如，若不插入全黑圖形圖像僅以分割圖形圖像構(gòu)成調(diào)整用圖形圖像，則難以識別分割圖形圖像的切換，不能正確地判斷出當(dāng)前所檢測的亮度參數(shù)到底對應(yīng)于哪塊分割圖形圖像。從而，在本實施方式，通過如上述地在分割圖形圖像間插入全黑圖形圖像、對圖形圖像的切換進(jìn)行判斷，可正確地進(jìn)行分割圖形圖像的識別。
亮度參數(shù)檢測部b2，通過反復(fù)進(jìn)行以上的亮度參數(shù)的檢測處理，將關(guān)于各分割圖形圖像的亮度參數(shù)、位置信息及圖形識別信息按順序輸出到圖像校正表制作部b3。
圖像校正表制作部b3，基于如上述地取得的關(guān)于各分割圖形圖像的亮度參數(shù)、位置信息及圖形識別信息，和存儲于基準(zhǔn)亮度參數(shù)存儲部b4a的關(guān)于基準(zhǔn)亮度參數(shù)的數(shù)據(jù)表(在圖5中圖示)，制作校正表(步驟S4)。
以下，對這樣的圖像校正表的制作處理，利用關(guān)于第1圖形圖像10的亮度參數(shù)、位置信息及圖形識別信息具體地進(jìn)行說明。在此，假設(shè)得到如在圖7中所示的值作為關(guān)于第1圖形圖像10的亮度參數(shù)。如對該圖7和圖5進(jìn)行比較可知那樣地，在從圖像供給裝置A輸出第1圖形圖像10的情況下，由于圖像供給裝置A的γ校正和本液晶投影機B的γ特性的失配，基準(zhǔn)亮度參數(shù)和實際檢測到的亮度參數(shù)成為不相同的值。
圖像校正表制作部b3，以圖形識別信息為基礎(chǔ)，從基準(zhǔn)亮度參數(shù)存儲部b4a取得關(guān)于第1圖形圖像10的基準(zhǔn)亮度參數(shù)。然后，基于基準(zhǔn)亮度參數(shù)和亮度參數(shù)的位置信息進(jìn)行兩者的配對，計算校正系數(shù)k(k＝基準(zhǔn)亮度參數(shù)/亮度參數(shù))。
例如，如果由在第1圖形圖像10的區(qū)域10a所檢測出的亮度參數(shù)計算校正系數(shù)k，則校正系數(shù)k＝0/0＝0；同樣地在區(qū)域10b中校正系數(shù)k＝16/15＝1.067；在區(qū)域10c中校正系數(shù)k＝32/29＝1.103；在區(qū)域10d中校正系數(shù)k＝48/43＝1.116。然后，圖像校正表制作部b3，如在圖8中所示地，制作亮度參數(shù)和以該亮度參數(shù)為基礎(chǔ)所計算出的校正系數(shù)k的對應(yīng)關(guān)系作為圖像校正表。圖像校正表制作部b3，以關(guān)于各分割圖形圖像的亮度參數(shù)和存儲于基準(zhǔn)亮度參數(shù)存儲部b4a的基準(zhǔn)亮度參數(shù)為基礎(chǔ)，反復(fù)進(jìn)行上述的處理，計算出對應(yīng)于0～255灰度等級的各灰度等級值(亮度參數(shù))的校正系數(shù)k，完成圖像校正表。
還有，在本實施方式，在調(diào)整用圖形圖像中，因為以16灰度等級為一級(step)設(shè)定灰色圖形，所以對應(yīng)于該級間的灰度等級(例如從16灰度等級到32灰度等級之間的灰度等級)的校正系數(shù)k通過內(nèi)插處理計算。還有，通過更細(xì)地設(shè)定這樣的灰色圖形的級數(shù)，可以制作高精度的圖像校正表。
如上述地圖像校正表制作部b3制作圖像校正表，并存儲于存儲器b4(步驟S5)。
通過以上結(jié)束調(diào)整模式。還有，因為在該調(diào)整模式不需使調(diào)整用圖形圖像顯示于屏幕527上，所以使圖像校正部b5處于不發(fā)揮作用狀態(tài)，但是，例如，調(diào)整模式中也可以在屏幕527上進(jìn)行“調(diào)整中”的文字顯示等。
“正常工作模式”其次對正常工作模式進(jìn)行說明。
用戶，當(dāng)調(diào)整模式一結(jié)束就操作模式切換開關(guān)，進(jìn)行向正常工作模式的切換?；蛘撸部梢栽谡{(diào)整模式一結(jié)束就自動地切換到正常工作模式。
然后，用戶，將預(yù)期的DVD置于圖像供給裝置A中使之再現(xiàn)。圖像供給裝置A，將同步信號與表示保存于上述DVD的圖像的圖像信號一同輸出到本液晶投影機B的輸入部b1。進(jìn)而，這些圖像信號及同步信號，再從輸入部b1輸出到亮度參數(shù)檢測部b2。在正常工作模式中，亮度參數(shù)檢測部b2，將為模擬信號的圖像信號變換成數(shù)字圖像信號之后，將該數(shù)字圖像信號和同步信號輸出到圖像校正部b5。
圖像校正部b5，從存儲于存儲器b4的圖像校正表中檢索和提取對應(yīng)于包含于上述數(shù)字圖像信號的亮度參數(shù)的校正系數(shù)k，并將提取出的校正系數(shù)k乘以上述亮度參數(shù)。由此，例如在包含于數(shù)字圖像信號的亮度參數(shù)為15的情況下，對應(yīng)于亮度參數(shù)15的校正系數(shù)k，由圖8可知為k＝1.067。用該校正系數(shù)k＝1.067乘以亮度參數(shù)15則亮度參數(shù)變成16，將其校正成對于本液晶投影機B的γ特性適當(dāng)?shù)牧炼葏?shù)。
圖像校正部b5，對于包含于數(shù)字圖像信號的全部的亮度參數(shù)進(jìn)行上述的校正處理，將同步信號與校正后的數(shù)字圖像信號一同輸出到圖像解析部b6及圖像處理部b7。
圖像解析部b6，以校正后的數(shù)字圖像信號為基礎(chǔ)，設(shè)定最適合于該校正后的數(shù)字圖像信號所表示的圖像場景的擴展參數(shù)及調(diào)光參數(shù)，并將擴展參數(shù)輸出到圖像處理部b7，將調(diào)光參數(shù)輸出到調(diào)光元件驅(qū)動器b9。
圖像處理部b7，基于擴展參數(shù)對校正后的數(shù)字圖像信號進(jìn)行預(yù)定的擴展處理，將擴展處理后的數(shù)字圖像信號變換成模擬圖像信號之后，與同步信號一同輸出到光閥驅(qū)動器b8。光閥驅(qū)動器b8，基于模擬圖像信號及同步信號產(chǎn)生用于驅(qū)動紅色光用液晶光閥522、綠色光用液晶光閥523及藍(lán)色光用液晶光閥524的驅(qū)動信號，并輸出到各液晶光閥。
各液晶光閥，通過上述驅(qū)動信號進(jìn)行驅(qū)動，對入射到各自中的3種色光(紅色光，綠色光，藍(lán)色光)進(jìn)行調(diào)制。調(diào)光元件驅(qū)動器b9，將基于調(diào)光參數(shù)用于驅(qū)動調(diào)光元件26的驅(qū)動信號輸出到調(diào)光元件26。調(diào)光元件26，基于上述驅(qū)動信號進(jìn)行驅(qū)動，由此使從光源510所出射的光量發(fā)生變化。通過以上的工作，在屏幕527上顯示出DVD的圖像。
以上，為正常工作模式中的本液晶投影機B的工作。如上述地依照本實施方式，不必如現(xiàn)有地檢測從圖像供給裝置A所供給的圖像信號的γ值，能夠通過比較簡單的處理校正圖像信號，其結(jié)果，因為通過適合于液晶投影機B的γ特性的圖像信號進(jìn)行圖像顯示，所以可以實現(xiàn)高顯示質(zhì)量。
并且，即使在改變圖像供給裝置A的情況(例如在從DVD播放器改變成PC的情況下)下，通過再次進(jìn)行調(diào)整模式處理，重新制作相應(yīng)于改變后的圖像供給裝置A的圖像校正表，不管什么種類的圖像供給裝置A都可以與之對應(yīng)。
還有，本發(fā)明并不限定于上述實施方式，例如可以考慮以下的變形例。
(1)在上述實施方式，雖然通過校正系數(shù)k校正圖像信號，但是并不限于此，也可以求基準(zhǔn)亮度參數(shù)和亮度參數(shù)之差，以該差作為校正值，在正常工作模式時，通過將上述校正值加到包含于數(shù)字圖像信號的亮度參數(shù)進(jìn)行校正。或者，也可以制作基準(zhǔn)亮度參數(shù)和亮度參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系作為圖像校正表，在正常工作模式時，通過從那樣的圖像校正表提取對應(yīng)于包含于數(shù)字圖像信號的亮度參數(shù)的基準(zhǔn)亮度參數(shù)，將該亮度參數(shù)的值變換成基準(zhǔn)亮度參數(shù)的值進(jìn)行校正。
(2)在上述實施方式，雖然在調(diào)整用圖形圖像中將1幅畫面分割為4塊，但是分割數(shù)可以適當(dāng)改變。或者，也可以不進(jìn)行分割在1幅畫面中設(shè)定1個灰色圖形。
(3)在上述實施方式，雖然對于全部灰度等級進(jìn)行校正，但是并不限于此，例如在打算僅提高黑顯示質(zhì)量的情況下，也可以僅對黑灰度等級進(jìn)行校正。該情況下，調(diào)整用圖形圖像也僅用全黑圖形圖像即可。在打算僅提高白顯示質(zhì)量的情況下也是同樣。
(4)在上述實施方式，雖然作為調(diào)整用圖形圖像設(shè)定灰色圖形、即RGB全都相同的灰度等級的圖形，但是并不限于此，也可以對RGB分別獨立地設(shè)定圖形圖像，對RGB分別獨立地進(jìn)行亮度參數(shù)的校正。因為γ特性在RGB各自中不同，所以能夠通過如上述地進(jìn)行校正謀求顯示質(zhì)量的進(jìn)一步提高。
(5)在上述實施方式，雖然調(diào)整用圖形圖像，保存于DVD或FLOPPY(注冊商標(biāo))盤等記錄介質(zhì)，但是并不限于此，也可以通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布。
(6)在上述實施方式，雖然對在液晶投影機B上連接1臺圖像供給裝置A的情況進(jìn)行了說明，但是并不限于此，本發(fā)明如在圖9中所示地，也可以應(yīng)用于液晶投影機B可以連接多臺圖像供給裝置A的情況。在這樣的情況下，如圖示地設(shè)置對應(yīng)于各圖像供給裝置A的存儲圖像校正表的多個存儲器b4，和同步于從輸入切換部b10所輸入的輸入切換信號對存儲器b4進(jìn)行選擇的存儲器選擇部b11。然后，在圖像校正部b5進(jìn)行校正處理之時，對存儲適合于通過輸入切換部b10所切換的圖像信號的圖像校正表的存儲器b4，通過存儲器選擇部b11進(jìn)行選擇。如此一來即使是連接多臺圖像供給裝置A的情況也可以對應(yīng)。
并且，如上述地，在具備多個圖像校正表的情況下，也可以通過用戶的操作而可以選擇預(yù)期的圖像校正表。
權(quán)利要求
1.一種圖像顯示裝置，其基于從圖像供給裝置所輸入的圖像信號顯示圖像，其特征在于，具備亮度信息檢測單元，其中，在從上述圖像供給裝置輸入預(yù)定的圖形圖像時，由圖形圖像信號檢測對該圖形圖像的亮度賦予特征的灰度等級值；存儲單元，其存儲對上述圖形圖像所預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)灰度等級值；校正參數(shù)設(shè)定單元，其設(shè)定校正參數(shù)，該校正參數(shù)用來消除通過上述亮度信息檢測單元所檢測的灰度等級值與存儲于上述存儲單元的基準(zhǔn)灰度等級值的差；和校正單元，其基于上述校正參數(shù)，對從上述圖像供給裝置所輸入的圖像信號的亮度進(jìn)行校正。
2.按照權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述圖形圖像，由設(shè)定為黑電平的灰度等級值的全黑圖形所構(gòu)成；上述亮度信息檢測單元，檢測上述全黑圖形的灰度等級值；上述存儲單元，預(yù)先存儲上述全黑圖形的基準(zhǔn)灰度等級值。
3.按照權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述圖形圖像，由設(shè)定為白電平的灰度等級值的全白圖形所構(gòu)成；上述亮度信息檢測單元，檢測上述全白圖形的灰度等級值；上述存儲單元，預(yù)先存儲上述全白圖形的基準(zhǔn)灰度等級值。
4.按照權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述圖形圖像構(gòu)成為1幅畫面由設(shè)定為各個預(yù)定的灰度等級值的多塊區(qū)域所構(gòu)成的圖形圖像、和1幅畫面被設(shè)定為一個灰度等級值的圖形圖像，以一定時間間隔交替出現(xiàn)；上述亮度信息檢測單元，檢測對上述多塊區(qū)域的每塊區(qū)域的亮度賦予特征的灰度等級值；上述存儲單元，預(yù)先存儲上述多塊區(qū)域的每塊區(qū)域的基準(zhǔn)灰度等級值。
5.按照權(quán)利要求4所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述亮度信息檢測單元，在上述多塊區(qū)域的每塊區(qū)域?qū)Χ嗵幍幕叶鹊燃壷颠M(jìn)行檢測，將該多處的灰度等級值的平均值確定為上述多塊區(qū)域的每塊區(qū)域的灰度等級值。
6.按照權(quán)利要求4或5所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述亮度信息檢測單元，在上述區(qū)域內(nèi)，設(shè)定比該區(qū)域小的區(qū)域作為檢測區(qū)域，對該檢測區(qū)域的灰度等級值進(jìn)行檢測。
7.按照權(quán)利要求1～6中的任何一項所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述校正參數(shù)設(shè)定單元，通過使基準(zhǔn)灰度等級值除以由亮度信息檢測單元所檢測的灰度等級值而計算校正系數(shù)，并將該校正系數(shù)設(shè)定為校正參數(shù)；上述校正單元，通過對包含于從上述圖像供給裝置所輸入的圖像信號的灰度等級值乘以上述校正系數(shù)，進(jìn)行圖像的亮度校正。
8.按照權(quán)利要求1～7中的任何一項所述的圖像顯示裝置，其特征在于，進(jìn)一步具備調(diào)光處理單元，其對照明光的光量進(jìn)行調(diào)整；和擴展處理單元，其對包含于上述圖像信號中的灰度等級值進(jìn)行擴展處理。
9.一種圖像顯示方法，其基于從圖像供給裝置所輸入的圖像信號顯示圖像，其特征在于，包括第1步驟，其存儲對預(yù)定的圖形圖像所預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)灰度等級值；第2步驟，其中，在從上述圖像供給裝置輸入上述圖形圖像時，由上述圖形圖像信號檢測對該圖形圖像的亮度賦予特征的灰度等級值；第3步驟，其設(shè)定校正參數(shù)，該校正參數(shù)消除在該第2步驟中所檢測的灰度等級值與在上述第1步驟中所存儲的基準(zhǔn)灰度等級值的差；和第4步驟，其基于上述校正參數(shù)，對從上述圖像供給裝置所輸入的圖像信號的亮度進(jìn)行校正。
全文摘要
本發(fā)明的目的為與圖像供給裝置無關(guān)地，通過比較簡單的圖像信號的校正處理進(jìn)行預(yù)期的圖像顯示。圖像顯示裝置，其基于從圖像供給裝置所輸入的圖像信號顯示圖像，具備一從前述圖像供給裝置輸入預(yù)定的圖形圖像，就從圖形圖像信號檢測對該圖形圖像的亮度賦予特征的灰度等級值的亮度信息檢測單元；存儲對前述圖形圖像預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)灰度等級值的存儲單元；設(shè)定使通過前述亮度信息檢測單元所檢測出的灰度等級值與存儲于前述存儲單元的基準(zhǔn)灰度等級值之差消除的校正參數(shù)的校正參數(shù)設(shè)定單元；和基于前述校正參數(shù)對從前述圖像供給裝置所輸入的圖像信號的亮度進(jìn)行校正的校正單元。
文檔編號G09G5/10GK1882040SQ20061009189
公開日2006年12月20日 申請日期2006年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月15日
發(fā)明者吉田升平, 豐岡隆史, 飯坂英仁 申請人:精工愛普生株式會社