JP2005181731A

JP2005181731A - 映像投射装置

Info

Publication number: JP2005181731A
Application number: JP2003423059A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Sakai; 芳晴堺
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2005-07-07

Abstract

【課題】周囲が暗くなくとも、投射映像の明るさを最適な表示状態とすることができるようにする。
【解決手段】映像入力回路１１からのアナログ映像信号は、映像入力平均値検出回路１７にて、輝度の平均値が計算され、入力される映像信号のレベルで、例えば、暗い映像、標準的な映像、明るい映像かを検知する。この検知情報に基づいて、リファレンス切替回路１８が暗い映像、標準的な映像、明るい映像のように、映像明るさを複数に区分けする基準となる明るさのリファレンスレベルを切り換える。この指示に基づいてリファレンスレベル値をリファレンスデータ格納部１９からコンパレータ２１に入力する。また、ＯＰＣ２０から周囲光の照度情報が入力され、コンパレータ２１はこれら入力値を比較して、最適なガンマテーブルを選択する。
【選択図】図２

Description

本発明は、映像をスクリーン上に拡大投射する映像投射装置に関する。

大画面の映像を表示できる装置として、映像をスクリーンに拡大投射する映像投射装置がある。この映像投射装置には、蛍光面上の映像を投射するＣＲＴプロジェクタ装置や、液晶パネル上の映像を投射する液晶プロジェクタ装置がある。

これら映像投射装置においては、大画面になるほど画面の輝度が低くなるため、周囲が暗い環境で映像を鑑賞する必要がある。ところが、常に周囲が暗い環境で使用するとは限らず、周囲光（照明光、日光等）の影響を受けて、映像の色や輝度が変化してしまう場合がある。そこで、周囲光に応じて映像信号の補正を行うものが提案されている。

特許文献１には、周囲光の明るさに応じて、映像信号のコントラストやブライトネスを変化させる映像投射装置が開示されている。

また、特許文献２には、周囲光の明るさに応じて、映像信号、特に黒側の信号に対して、良好なコントラストで表現するためのガンマ補正を行うことが開示されている。周囲が暗い状態ではない場合、投影映像の黒部分は、スクリーンの照度以下にはならないので、映像の色や輝度が変化して十分な表示がなされない。そこで、黒側の映像信号にガンマ補正を施して改善するものである。
特開平７−１６２７９１号公報特開２００１−５１６５２号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術では、映像信号の全階調に渡って一律に変化してしまう。周囲光の明るさによる映像の階調への影響は、階調ごとに異なるので、十分な表示状態の改善ができない。特許文献２では、黒側の信号にはガンマ補正を施すが、他の部分は何ら考慮されていない。

本発明は、斯かる実情に鑑み、周囲が暗くなくとも、投射映像の明るさを最適な表示状態とすることができる映像投射装置を提供することを目的とする。

本発明は、入力映像信号から映像の明るさを検出する映像輝度検出手段と、周囲光による周囲の明るさを検出する照度検出手段と、前記映像の明るさと前記周囲の明るさから投射映像が最適に表示されるように、入力映像信号に対して階調ごとにガンマ補正を行うための複数のガンマテーブルと、前記映像の明るさと前記周囲の明るさを比較して最適なガンマテーブルを選択する比較選択手段とを備えたことを特徴とする映像投射装置である。

また、本発明は、さらに、輝度検出手段の検出結果に基づいて、複数の映像明るさを示すリファレンスレベルを切り替えるリファレンスレベル切替手段を備え、前記コンパレータは、前記切り替えられたリファレンスレベルと前記周囲の明るさを比較して最適なガンマテーブルを選択することを特徴とする。

本発明では、映像の明るさと周囲光の明るさに基づいてガンマテーブルを選択して全階調に渡って投射映像の明るさをコントロールするので、周囲が暗くなくとも投射映像を最適な状態で表示が可能となる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１は、本発明に係る映像投射装置の使用状態示す説明図であり、図２は、この映像投射装置の一実施形態を示すブロック図である。

図１に示すように、この映像投射装置は液晶プロジェクタ装置１０であり、スクリーン３０に映像を投射する。ここで、スクリーン３０と液晶プロジェクタ装置１０には、周囲光の照度を検出するためのＯＰＣ（organic photoconductor）２０が備えられている。

液晶プロジェクタ装置１０は、映像入力回路１１、映像処理回路１２、ガンマテーブル回路１３、Ｄ−Ａコンバータ１４、液晶ドライバー１５、液晶パネル１６、映像入力平均値検出回路（映像輝度検出手段）１７、リファレンス切替回路１８、リファレンスデータ格納部１９、ＯＰＣ（照度検出手段）２０、コンパレータ（比較選択手段）２１から構成されている。

映像入力回路１１には、ビデオテープやＤＶＤ等からデジタル映像信号が入力され、映像処理回路１２において周波数変換等のデジタル処理が行われる。デジタル処理が行われた映像信号は、ガンマテーブル回路１３においてガンマ補正が行われ、Ｄ−Ａコンバータ１４によってアナログ信号に変換される。アナログ映像信号は、液晶ドライバー１５にて時分割されて液晶パネル１６に供給され、液晶パネル１６に映像が表示される。

また、映像入力回路１１からのアナログ映像信号は、映像入力平均値検出回路１７にて、輝度の平均値が計算され、入力される映像信号のレベルで、例えば、暗い映像、標準的な映像、明るい映像かを検知する。この検知情報に基づいて、リファレンス切替回路１８が暗い映像、標準的な映像、明るい映像のように、映像明るさを複数に区分けする基準となる明るさのリファレンスレベルを切り換える。この指示に基づいてリファレンスレベル値をリファレンスデータ格納部１９からコンパレータ２１に入力する。また、ＯＰＣ２０から周囲光の照度情報が入力され、コンパレータ２１はこれら入力値を比較して、最適なガンマテーブルを選択する。

次に、このガンマ補正について詳述する。
ガンマテーブル回路１３が備えるガンマテーブルは、映像の明るさを示すリファレンスレベルと、ＯＰＣ２０による部屋（周囲環境）の明るさとに基づいて、各階調におけるガンマ補正を行うものである。このガンマテーブルを用いて映像信号に対してガンマ補正を行うことにより、全階調に渡って最適な状態に投射映像を調整可能である。

図３〜図５は、映像の明るさと部屋の明るさとの関係における基準に対するガンマ補正を示す図である。これらの図で点線はγ＝１のガンマ特性であり、実線はそれに対するガンマ補正特性である。それぞれの場合のガンマ補正について詳しく説明する。

図３は、明るい映像に対する暗い部屋、基準の明るさの部屋、明るい部屋のガンマ補正を示している。
明るい映像に対する暗い部屋の場合、標準の映像よりさらに画面が明るく見るため、液晶パネル１６に表示する映像全体の明るさを大幅に抑える。
明るい映像に対する基準の明るさの部屋の場合、液晶パネル１６に表示する映像全体の明るさを抑え気味にする。
明るい映像に対する明るい部屋の場合、液晶パネル１６に表示する映像全体をやや明るくし、明るい映像なので標準映像に比べると、若干明るさアップを押さえ気味にする。

図４は、標準的な明るさの映像に対する暗い部屋、基準の明るさの部屋、明るい部屋のガンマ補正を示している。
標準的な明るさの映像に対する暗い部屋の場合、画面が明るく見え、目が痛くなるのを防ぐため、液晶パネル１６に表示する映像の明るさを押さえ気味にする。
標準的な明るさの映像に対する基準の明るさの部屋の場合、基準の明るさでの映像の表現をする。
標準的な明るさの映像に対する明るい部屋の場合、部屋の明るさに負けない様に液晶パネル１６に表示する映像の明るさを上げる。

図５は、暗い映像に対する暗い部屋、基準の明るさの部屋、明るい部屋のガンマ補正を示している。
暗い映像に対する暗い部屋の場合、暗い部屋で暗い映像のため、黒の再現性を高め、液晶パネル１６に表示する映像の中間諧調はやや明るくする。
暗い映像に対する基準の明るさの部屋の場合、液晶パネル１６に表示する映像の暗いシーンの諧調再現性を高める。
暗い映像に対する明るい部屋の場合、暗い画像が明るい部屋でも再現できる様に液晶パネル１６に表示する映像の黒から中間までのガンマを立てる。

このように、コンパレータ２１は、映像の明るさと部屋の明るさに基づいて、上記のガンマ補正を行えるガンマテーブルを選択する。
ＯＰＣ２０による部屋の明るさと、基準の明るさのリファレンスとをコンパレータ２１で比較して、部屋の明るさに準じてガンマテーブルを切り替える。こうして、入力される映像信号のレベルで暗い映像、標準的な映像、明るい映像を検知して、リファレンスレベルを切り替えることにより、部屋の明るさと映像信号によって最適となるガンマテーブルを選択するので、投射映像を最適な状態で表示させることが可能となる。

尚、本説明では、映像信号を暗い映像、標準的な映像、明るい映像の３段階及び、部屋の明るさを暗い部屋、標準的な部屋、明るい部屋の３段階で記述しているが、もちろん画像のスムーズな切り換えのために部屋の明るさ、映像の明るさをそれぞれ最適な段階分けすることも有効である。

本発明に係る映像投射装置の使用状態示す説明図である。本発明に係る映像投射装置の一実施形態を示すブロック図である。明るい映像に対する暗い部屋、基準の明るさの部屋、明るい部屋のガンマ補正を示す説明図である。標準的な明るさの映像に対する暗い部屋、基準の明るさの部屋、明るい部屋のガンマ補正を示す説明図である。暗い映像に対する暗い部屋、基準の明るさの部屋、明るい部屋のガンマ補正を示す説明図である。

符号の説明

１０プロジェクタ
１１映像入力回路
１２映像処理回路
１３ガンマテーブル
１４Ｄ−Ａコンバータ
１５ドライバー、
１６液晶パネル
１７映像入力平均値検出回路
１８リファレンス切替回路
１９リファレンスデータ格納部
２０ＯＰＣ
２１コンパレータ

Claims

入力映像信号から映像の明るさを検出する映像輝度検出手段と、
周囲光による周囲の明るさを検出する照度検出手段と、
前記映像の明るさと前記周囲の明るさから投射映像が最適に表示されるように、入力映像信号に対して階調ごとにガンマ補正を行うための複数のガンマテーブルと、
前記映像の明るさと前記周囲の明るさを比較して最適なガンマテーブルを選択する比較選択手段とを備えたことを特徴とする映像投射装置。
前記映像輝度検出手段の検出結果に基づいて、複数の映像明るさを示すリファレンスレベルを切り替えるリファレンスレベル切替手段を備え、
前記コンパレータは、前記切り替えられたリファレンスレベルと前記周囲の明るさを比較して最適なガンマテーブルを選択することを特徴とする請求項１記載の映像投射装置。