説明

画像表示装置

【課題】入力画像信号のフォーマットに応じて自動的にスケーリング処理を行うか否かを切り替える。
【解決手段】画像表示装置1は、画像を表示可能な表示手段13と、該装置に入力された入力画像信号のアスペクト比変換を行う変換手段11と、入力画像信号のアスペクト比を検出する検出手段14と、表示手段のアスペクト比と入力画像信号のアスペクト比との差を算出する算出手段16と、該算出手段により算出されたアスペクト比の差に応じて、変換手段によってアスペクト比変換を行う第1のモードと該アスペクト比変換を行わない第2のモードとを切り替える切替え手段16とを有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プロジェクタやモニタ等の画像表示装置に関し、特にアスペクト比変換機能や画像サイズの拡大縮小機能を有する画像表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
画像信号(映像信号)のフォーマットには様々なものがある。例えば、ビデオ系には、アスペクト比4:3で解像度640×480のSD(Standard Definition)映像や、アスペクト比16:9で解像度1920×1080のHD(High Definition)映像がある。また、パーソナルコンピュータに用いられるモニタ用としては、アスペクト比4:3で解像度1024×768のXGA、アスペクト比5:4で解像度1280×1024のSXGAおよびアスペクト比16:10で解像度1920×1200のWUXGA等がある。
一方、これらの様々なフォーマットの画像信号が入力される画像表示装置(ディスプレイ)では、画像を良好に表示できるように、アスペクト比変換や拡大縮小等のスケーリング処理が行われる。
ディスプレイには、以下のようなスケーリングモードを備えたものが多い。(1)アスペクト比を保存したままディスプレイの縦方向又は横方向にフィットするように拡大縮小を行うモード(以下、モード1という)。(2)拡大縮小を行わない(Dot By Dot)モード(以下、モード2という)。(3)アスペクト比変換および拡大縮小を行い、ディスプレイの解像度いっぱいに表示させるモード(フル表示モード)(以下、モード3という)。そして、これらのモードは、ユーザが任意に選択できるように構成されている。
図9には、アスペクト比16:10のWUXGAディスプレイにHD映像を表示させておき、その後に入力映像がSD映像に切り替わった場合を示している。HD映像を表示させているときは、厳密にはHD映像とディスプレイのアスペクト比は異なるが、きわめて近いアスペクト比であるため、ディスプレイの画面いっぱいに表示させるモード3が選択されていたとする(図9(a))。この状態で入力映像がSD映像に切り替えられた場合、モード3によって横長の映像が表示される(図9(b))。このため、ユーザは、手動によってモード3からモード1又はモード2に設定を変更する(図9(c))。
また、図10には、アスペクト比4:3のSXGA+ディスプレイに、XGA映像を表示させておき、その後に入力映像がSXGA映像に切り替わった場合を示している。XGA映像を表示させているときは、画面いっぱいに映像を表示させるモード1又はモード3が選択されていたとする(図10(a))。この状態で入力映像がSXGA映像に切り替えられた場合、モード1又はモード3による処理が施されるため、映像のエッジ部の解像感が低下し、小さいフォントでは解読不可能になることがある(図10(b))。このような場合には、画面サイズは小さくなるが、拡大縮小を行わないモード2により映像を表示した方が好ましい。このため、ユーザは、手動によってモード1又はモード3からモード2に設定を変更する(図10(c))。
【0003】
このように、従来においては、入力映像フォーマットが切り替わるごとに、ユーザが自らの操作によってスケーリング処理のモードを変更する必要があり、ユーザに煩わしさを感じさせるという問題があった。
このような問題を解消する方法として、特許文献1および特許文献2にて開示された方法がある。特許文献1には、例えばSD映像の上下をブランクして16:9の映像を入れ込んだ映像(レターボックス)が入力されたときに、上下のブランク部分を検出し、有効映像エリアのみに対しい自動的にアスペクト変換処理モードを切り替える方法が開示されている。また、特許文献2には、リモコンを用いてアスペクト変換処理モードの変更操作を容易にする方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2001−238149号公報
【特許文献2】特開2005−303860号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1にて開示された方法は、上下にブランクのあるような映像には有効であるが、そのようなブランクのない映像に対しては有効ではない。また、特許文献2にて開示された方法は、操作性は改善しているものの、自動的にアスペクト変換処理モードを切り替えるわけではないので、結局、ユーザによる変更操作が必要である。
そこで、本発明は、入力画像信号のフォーマットに応じて自動的にスケーリング処理を行うか否かを切り替えることができるようにした画像表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一側面としての画像表示装置は、画像を表示可能な表示手段と、該装置に入力された入力画像信号のアスペクト比変換を行う変換手段と、入力画像信号のアスペクト比を検出する検出手段と、表示手段のアスペクト比と入力画像信号のアスペクト比との差を算出する算出手段と、該算出手段により算出されたアスペクト比の差に応じて、変換手段によってアスペクト比変換を行う第1のモードと該アスペクト比変換を行わない第2のモードとを切り替える切替え手段とを有することを特徴とする。
また、本発明の他の一側面としての画像表示装置は、画像を表示可能な表示手段と、該装置に入力された入力画像信号の拡大縮小処理を行う処理手段と、入力画像信号の画像サイズを検出する検出手段と、表示手段により表示可能な画像サイズと入力画像信号の画像サイズとの差を算出する算出手段と、該算出手段により算出された画像サイズの差に応じて、処理手段によって拡大縮小処理を行う第1のモードと該拡大縮小処理を行わない第2のモードとを切り替える切替え手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、入力画像信号のアスペクト比や画像サイズに応じて自動的にアスペクト比変換や拡大縮小処理を行うモードと行わないモードとを切り替えるので、ユーザによるモード変更操作を不要とする画像表示装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の実施例1であるプロジェクタの構成を示す図。
【図2】実施例1におけるアスペクト変換処理モードを示す図。
【図3】実施例1における処理の流れを示すフローチャート。
【図4】実施例1におけるアスペクト比変換の概要を示す図。
【図5】実施例1であるプロジェクタの変形例を示す図。
【図6】本発明の実施例2であるプロジェクタの構成を示す図。
【図7】実施例2における処理の流れを示すフローチャート。
【図8】実施例2における解像度変換処理の概要を示す図。
【図9】従来のアスペクト比変換の概要を示す図。
【図10】従来の解像度変換処理の概要を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例1】
【0010】
図1には、本発明の実施例1であるが画像表示装置としてのプロジェクタ(画像投射装置)の構成を示している。
図1において、1はプロジェクタである。該プロジェクタ1に入力されたアナログ映像信号(入力画像信号)Viは、入力信号処理部10においてデコードやA/D変換がなされ、デジタル信号に変換される。
デジタル映像信号は、デジタル映像信号処理部11によってアスペクト比変換等のスケーリング処理が行われ、パネル駆動部12を介して、画像を表示可能な表示素子(表示手段)としての液晶パネル13に表示される。本実施例における液晶パネル13は、アスペクト比16:10のWUXGAパネル(解像度1920×1200)である。
【0011】
入力信号処理部10にてデコードされた入力映像信号Viの同期信号もしくはイネーブル信号SYNCiは、入力フォーマット検出部(検出手段)14に入力され、ここで入力映像信号Viのアスペクト比Asp_Inが検出される。
アスペクト比Asp_Inは、
Asp_In=入力映像信号の水平有効サイズ÷垂直有効サイズ
と定義される。
また、液晶パネル13のアスペクト比Asp_Outは、本実施例では、
Asp_Out=1920÷1200=1.6
である。アスペクト比Asp_Outは、パネルアスペクト比メモリ17に格納される。
一方、アスペクト比閾値メモリ15には、予め所定値である閾値Asp_thが格納されている。閾値Asp_thは、アスペクト比がどの程度異なっていたらアスペクト比変換を行わないかを決定する目安である。ここでは、例としてAsp_th=0.2とする。
【0012】
アスペクト変換処理判定部(算出手段および切替え手段)16には、入力映像信号Viのアスペクト比Asp_In、液晶パネル13のアスペクト比Asp_Outおよびアスペクト比閾値メモリ15からの閾値Asp_thとが入力される。アスペクト変換処理判定部16は、これらの情報から所定の判定処理によってスケーリング処理のモードを決定し、決定結果をデジタル映像信号処理部(変換手段)11に送信する。所定の判定処理については後述する。
【0013】
デジタル映像信号処理部11は、決定されたスケーリング処理のモード(スケーリングモード:以下の説明ではアスペクト変換処理モードという)に応じてスケーリング処理を行う。本実施例では、アスペクト変換処理モードとして図2に示す3つのモードが設けられている。なお、ここでは、例として、SXGAの入力映像信号をWUXGAの液晶パネル13に表示させる場合について説明する。
(1)図2(a)に示すように、アスペクト比を保存したまま縦横について同時に拡大縮小を行うモード(以下、モード1という)。
(2)図2(b)に示すように、拡大も縮小も行わないモード(Dot By Dot)(以下、モード2という)。
(3)図2(c)に示すように、アスペクト比変換および縦横のそれぞれについて拡大縮小を行い、ディスプレイ解像度いっぱいに画像を表示するモード(フル表示モード)(以下、モード3という)。
これらのアスペクト変換処理モードが、アスペクト変換処理判定部16によって切り替え(選択)される。本実施例では、モード3が第1のモードに相当し、モード1が第2のモードに相当する。
次に、入力フォーマット検出部14およびアスペクト変換処理判定部16にて行われるアスペクト変換処理モード決定までの処理の流れを図3および図4を用いて説明する。図3は該処理の流れを示すフローチャートであり、図4には入力映像信号と液晶パネル13での表示映像を示す。
STEP1では、入力フォーマット検出部14は、入力映像信号Viのフォーマットに変化があったか否かを判定する。変化があった場合はSTEP2に進み、変化がない場合はSTEP1を繰り返す。
STEP2では、入力フォーマット検出部14は、入力映像信号ViのHSYNC(水平同期信号)、VSYNC(垂直同期信号)およびDataEnableにより、入力映像信号Viの有効映像エリアの水平サイズH_enと垂直サイズV_enを算出する。
次にSTEP3では、入力フォーマット検出部14は、入力映像信号Viのアスペクト比Asp_Inを、以下の式により算出(検出)する。
【0014】
Asp_In=H_en÷V_en
次にSTEP4では、アスペクト変換処理判定部16は、入力映像信号Viのアスペクト比Asp_Inと液晶パネル13のアスペクト比Asp_Outとの差の絶対値である、
|Asp_In−Asp_Out|
を算出する。そして、該アスペクト比の差の絶対値と閾値Asp_thとを比較する。
アスペクト変換処理判定部16は、|Asp_In−Asp_Out|>Asp_thである場合は、STEP5に進んで、アスペクト変換処理モードをモード1に設定し、これ以外の場合は、アスペクト変換処理モードをモード3に設定する。
図4(a)において、入力映像信号がXGA(1024x768)のとき、該入力映像信号のアスペクト比は、
Asp_In=1024÷768=1.33
である。
一方、WUXGAの液晶パネル13のアスペクト比は、
Asp_Out=1920÷1200=1.6
である。
このため、
|Asp_In−Asp_Out|=0.27>Asp_th=0.2
である。したがって、アスペクト変換処理モードとしてモード1が選択される。つまり、アスペクト比を保存したまま拡大処理が行われる。ここでは、縦方向が画面いっぱいになるまで拡大する例を示しているが、これに限定するものではなく、図4(b)に示すように、所定のオーバースキャン量にて拡大する方式を用いてもよい。
また、図4(c)において、入力映像信号がHD映像(1920x1080)のとき、該入力映像信号のアスペクト比は、
Asp_In=1920÷1080=1.77
である。
一方、WUXGAの液晶パネル13のアスペクト比は、前述したように1.6である。このため、
|Asp_In−Asp_Out|=0.17<Asp_th=0.2
である。したがって、アスペクト変換処理モードとしてモード3が選択される。つまり、液晶パネル13の画面いっぱいに拡大処理が行われる。
【0015】
このように本実施例では、入力映像信号のアスペクト比と液晶パネル13のアスペクト比の差が閾値Asp_thよりも小さい場合、すなわち入力映像信号のアスペクト比が液晶パネル13のアスペクト比に近い場合は、液晶パネル13の画面全体に映像を表示する。また、上記アスペクト比の差が閾値Asp_thよりも大きい場合、すなわち入力映像信号のアスペクト比が液晶パネル13のアスペクト比と大きく異なる場合は、表示映像が横長や縦長になることを防ぐため、アスペクト比を変えない。そして、これらの処理(モード)の切り替えを自動的に行うので、ユーザに煩わしい操作を求めることなく良好な映像表示を行うことができる。
【0016】
なお、図5に示すように、閾値Asp_thをユーザ操作(スイッチ操作やコマンド通信による操作)に応じて変更可能とするアスペクト閾値変更部20を図1に示した構成に追加してもよい。アスペクト変換によって縦長又は横長の映像となるのを防ぐ必要性の度合いはユーザの好みによって異なるため、該アスペクト閾値変更部20を設けることでユーザの好みに応じたモードの自動切り替えが可能となる。
【実施例2】
【0017】
図6には、本発明の実施例2であるプロジェクタの構成を示している。
図6において、3はプロジェクタである。該プロジェクタ3に入力されたアナログ映像信号(入力画像信号)Viは、入力信号処理部10においてデコードやA/D変換がなされ、デジタル信号に変換される。デジタル映像信号は、デジタル映像信号処理部11によってアスペクト比変換等のスケーリング処理が行われ、パネル駆動部12を介して表示素子(表示手段)としての液晶パネル40に表示される。本実施例における液晶パネル40は、アスペクト比4:3のSXGA+パネル(解像度1400x1050)である。
【0018】
また、入力信号処理部10にてデコードされた入力映像信号Viの同期信号もしくはイネーブル信号SYNCiは、入力フォーマット検出部30に入力され、ここで入力映像信号Viの解像度(有効映像エリア:画像サイズ)が検出される。
入力映像信号Viの解像度には、水平有効サイズ(H_en_IN)や垂直有効サイズ(V_en_IN)が含まれる。
液晶パネル40の解像度(画像サイズ)は、
H_en_OUT=1400
V_en_OUT=1050
である。該解像度は、パネル解像度メモリ33に格納される。
解像度閾値メモリ31には、予め所定値としての閾値Res_thが格納されている。Res_thは、入力映像信号の解像度と液晶パネル40の解像度がどの程度異なっていたらスケーリングを行わないかを決定する目安である。本実施例では、例として、
Res_th=10[%]
とする。
スケーリング処理判定部34には、入力映像信号の解像度(H_en_IN,V_en_IN)、液晶パネル40の解像度(H_en_OUT,V_en_OUT)および解像度閾値メモリ31からの閾値Res_thが入力される。スケーリング処理判定部34は、これらの情報から所定の判定処理によってスケーリングモードを決定し、決定結果をデジタル映像信号処理部(処理手段)11に送信する。所定の判定処理については後述する。
【0019】
デジタル映像信号処理部11は、決定されたスケーリング処理のモード(スケーリングモード:以下の説明では拡大縮小モードという)に応じて拡大縮小処理を行う。本実施例では、拡大縮小モードとして、実施例1と同様の3つのモード1〜3が設けられている。本実施例では、モード1およびモード3が第1のモードに相当し、モード2が第2のモードに相当する。
【0020】

次に、入力フォーマット検出部30およびスケーリング処理判定部34にて行われる拡大縮小モード決定までの処理の流れを図7および図8を用いて説明する。図7は該処理の流れを示すフローチャートであり、図8には入力映像信号と液晶パネル40での表示映像を示す。
STEP101では、入力フォーマット検出部30は、入力映像信号Viのフォーマットに変化があったか否かを判定する。変化があった場合はSTEP102に進み、変化がない場合はSTEP101を繰り返す。
STEP102では、入力フォーマット検出部30は、入力映像信号ViのHSYNC、VSYNCおよびDataEnableにより、入力映像信号Viの有効映像エリアの水平サイズH_en_INと垂直サイズV_en_INを算出する。
次にSTEP4では、スケーリング処理判定部34は、入力映像信号の解像度と液晶パネル40の解像度との差の絶対値である、
|1−(H_en_IN/H_en_OUT)|×100
|1−(V_en_IN/V_en_OUT)|×100
を算出する。そして、これらと閾値Res_thとを比較する。
スケーリング処理判定部34は、
|1−(H_en_IN/H_en_OUT)|×100<Res_th
又は、
|1−(V_en_IN/V_en_OUT)|×100<Res_th
であれば、拡大縮小モードをモード2に設定する。また、これ以外であれば、拡大縮小モードをモード1又はモード3に設定する。
【0021】
図8(a)において、入力映像信号はSXGA(1280x1024)であり、その解像度は、
H_en_IN=1280
V_en_IN=1024
である。
一方、SXGA+の液晶パネル40の解像度は、
H_en_OUT=1400
V_en_OUT=1050
である。このため、
|1−(H_en_IN/H_en_OUT)|×100=8.5[%]
<Res_th=10[%]
|1−(V_en_IN/V_en_OUT)|×100=2.5[%]
<Res_th=10[%]
である。したがって、拡大縮小モードとしてモード2が選択される。つまり、拡大縮小処理は行われない。
図8(b)において、入力映像信号はXGA(1024x768)である。入力映像信号の解像度は、
H_en_IN=1024
V_en_IN=768
である。
一方、SXGA+の液晶パネル40の解像度は、前述したように、
H_en_OUT=1400
V_en_OUT=1050
である。このため、
|1−(H_en_IN/H_en_OUT)|×100=27[%]
>Res_th=10[%]
|1−(V_en_IN/V_en_OUT)|×100=27[%]
>Res_th=10[%]
である。したがって、拡大縮小モードとしてモード1又はモード3が選択される。つまり、拡大縮小処理を行って液晶パネル40の全体に映像が表示される。
このように本実施例では、入力映像信号の解像度と液晶パネル40の解像度の差が閾値Res_thよりも小さい場合、すなわち入力映像信号の解像度が液晶パネル40の解像度に近い場合は、表示映像の画質を重視して拡大縮小処理を行わない。また、上記解像度の差が閾値Res_thよりも大きい場合、すなわち入力映像信号の解像度が液晶パネル40の解像度と大きく異なる場合は、表示映像のサイズを重視して拡大縮小処理を行う。そして、これらの処理(モード)の切り替えを自動的に行うので、ユーザに煩わしい操作を求めることなく良好な映像表示を行うことができる。
【0022】
なお、本実施例でも、閾値Res_thをユーザ操作(スイッチ操作やコマンド通信による操作)に応じて変更可能とする解像度閾値変更部(図示せず)を図6に示した構成に追加してもよい。拡大縮小処理による解像度が劣化するのを防ぐ必要性の度合いはユーザの好みによって異なるため、該解像度閾値変更部を設けることでユーザの好みに応じたモードの自動切り替えが可能となる。
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
上記各実施例では、液晶パネルを表示素子として用いたプロジェクタについて説明したが、本発明は、液晶パネル以外の表示素子(例えば、デジタルマイクロミラーデバイス)を用いたプロジェクタにも適用することができる。さらに、本発明は、コンピュータ用モニタやテレビモニタ等の各種画像表示装置に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【0023】
入力画像信号のアスペクト比や画像サイズに応じて自動的にアスペクト比変換や拡大縮小処理を行うモードと行わないモードとを切り替える画像表示装置を提供できる。
【符号の説明】
【0024】
1,3 プロジェクタ
10 入力処理部
11 デジタル映像信号処理部
13,40 液晶パネル
14,30 入力フォーマット検出部
16 アスペクト変換処理判定部
34 スケーリング処理判定部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像を表示可能な表示手段を備えた画像表示装置であって、
該装置に入力された入力画像信号のアスペクト比変換を行う変換手段と、
前記入力画像信号のアスペクト比を検出する検出手段と、
前記表示手段のアスペクト比と前記入力画像信号のアスペクト比との差を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出されたアスペクト比の差に応じて、前記変換手段によって前記アスペクト比変換を行う第1のモードと該アスペクト比変換を行わない第2のモードとを切り替える切替え手段とを有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項2】
前記切替え手段は、前記アスペクト比の差が所定値より大きいか否かに応じて前記第1のモードと前記第2のモードを切り替え、
前記所定値をユーザの操作に応じて変更する変更手段を有することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
【請求項3】
画像を表示可能な表示手段を備えた画像表示装置であって、
該装置に入力された入力画像信号の拡大縮小処理を行う処理手段と、
前記入力画像信号の画像サイズを検出する検出手段と、
前記表示手段により表示可能な画像サイズと前記入力画像信号の画像サイズとの差を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された画像サイズの差に応じて、前記処理手段によって前記拡大縮小処理を行う第1のモードと該拡大縮小処理を行わない第2のモードとを切り替える切替え手段とを有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項4】
前記切替え手段は、前記画像サイズの差が所定値より大きいか否かに応じて前記第1のモードと前記第2のモードを切り替え、
前記所定値をユーザの操作に応じて変更する変更手段を有することを特徴とする請求項3に記載の画像表示装置。



【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2011−29728(P2011−29728A)
【公開日】平成23年2月10日(2011.2.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−170593(P2009−170593)
【出願日】平成21年7月21日(2009.7.21)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】