(57)【要約】【課題】画質が低下した画像を表示させることなく、良好な映像を提供できる画像入力装置及び画像表示装置を実現する。【解決手段】入力映像に基づいて出力映像のフレーム画像を順次生成する画像生成手段（１０１）と、フレーム画像を保持する出力フレーム保持手段（７）と、該出力フレーム保持手段からフレーム画像を順次読み出して出力する出力手段（６）と、画像生成手段（１０１）の動作に関する変更処理が行われる期間に、フレーム画像の出力フレーム保持手段（７）への書き込みを禁止する制御手段（１）とを有する。【選択図】図１
2006071912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力映像に基づいて出力映像のフレーム画像を順次生成する画像生成手段と、
前記フレーム画像を保持する出力フレーム保持手段と、
該出力フレーム保持手段から前記フレーム画像を順次読み出して出力する出力手段と、
前記画像生成手段の動作に関する変更処理が行われる期間に、前記フレーム画像の前記出力フレーム保持手段への書き込みを禁止する制御手段とを有することを特徴とする画像出力装置。
【請求項２】
入力映像に基づいて出力映像のフレーム画像を順次生成する画像生成手段と、
前記フレーム画像を保持する出力フレーム保持手段と、
該出力フレーム保持手段から前記フレーム画像を順次読み出して出力する出力手段と、
前記画像生成手段の動作に関する変更処理が行われる期間に生成された前記フレーム画像の前記出力フレーム保持手段への書き込みを禁止する制御手段とを有することを特徴とする画像出力装置。
【請求項３】
入力映像に基づいて出力映像のフレーム画像を順次生成する画像生成手段と、
前記フレーム画像を保持する出力フレーム保持手段と、
該出力フレーム保持手段から前記フレーム画像を順次読み出して出力する出力手段と、
前記画像生成手段の動作に関する変更要求に応じて、該要求に応じた処理が行われる間、該処理が行われる前の前記フレーム画像を前記出力フレーム保持手段に保持させる制御手段とを有することを特徴とする画像出力装置。
【請求項４】
前記画像生成手段は、前記入力映像のフレーム画像を保持する入力フレーム保持手段を有し、該入力フレーム保持手段から該フレーム画像を順次読み出して前記出力映像のフレーム画像を生成することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の画像出力装置。
【請求項５】
前記画像生成手段は、解像度変換処理、ガンマ変換処理、色温度変換処理、デジタルズーム処理および歪補正処理のうち少なくとも１つを含む画像処理を行い、
前記変更処理は、前記画像処理に用いるデータ又は設定値を変更する処理であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の画像出力装置。
【請求項６】
前記変更処理は、前記入力フレーム保持手段に対する書き込みおよび読み出しタイミングの変更処理であることを特徴とする請求項４に記載の画像出力装置。
【請求項７】
前記画像生成手段は、オンスクリーンディスプレイ用の特定フレーム画像を生成し、
前記変更処理は、前記特定フレーム画像の切り換え処理であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の画像出力装置。
【請求項８】
前記出力手段は、前記保持手段への前記フレーム画像の書き込み周期に対して該保持手段からの読み出し周期を変更することを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の画像出力装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１つに記載の画像出力装置と、
該画像出力装置からの出力映像を表示する表示手段とを有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１０】
前記表示手段に表示された映像を投射する投射光学系を有することを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ装置等の画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、投射型画像表示装置では、入力信号に対して明るさ、コントラスト、色味、ガンマ等の画質調整処理が行われる。これらの処理が映像信号の有効画像領域期間内で行われると、ノイズの影響により表示画質が乱れることがある。そこで従来は、映像が出力されていないブランキング期間内に画質調整処理を行うことで、表示画質の乱れを防止している。以下、図５、図６を用いて説明する。
【０００３】
まず、図５に示すように、従来の投射型画像表示装置は、制御部３０１、映像信号入力部３０２、フレームバッファ３０４を有する解像度変換部３０３、画質調整部３０５、表示部３０８、映像入力端子３０９が設けられている。
【０００４】
制御部３０１は、不図示のＲＯＭに格納された各種プログラムに従い、投射型画像表示装置内の各部の制御を行う。映像信号入力部３０２は、映像入力端子３０９から入力された映像信号における同期信号を分離し、制御部３０１に出力するとともに、制御部３０１によって設定されるサンプリング周波数、オフセット、ゲインに従って各画素の階調を決定する。
【０００５】
解像度変換部３０３は、映像信号部３０２から入力される映像信号をフレームバッファ３０４に格納した後、制御部３０１によって設定される出力解像度データに基づいた領域の画素データをフレームバッファ３０４から読み出し、デジタルズーム処理や、台形補正処理を行う。また、インターレース信号が入力されている場合には、ここでプログレッシブ信号に変換される。
【０００６】
画質調整部３０５では、解像度変換部３０３より入力される映像信号に対し、制御部３０１によって設定される色味（色温度）変換データやガンマ変換データに基づいて、色味変換処理（色温度変換処理）や、ガンマ変換処理を行う。表示部３０８は画質調整部３０５より入力される映像信号をスクリーンに投射する。
【０００７】
次に上記投射型画像表示装置の処理動作を図６の処理タイミング図を用いて説明する。ｆは画質調整部３０５に入力される映像信号の垂直同期信号、ｇは垂直ブランキング期間、ｉは色温度変更要求ｈが発生し処理が実行される期間、すなわち色温度変更処理期間を表している。また、Ａは垂直ブランキング開始タイミング、Ｂは垂直ブランキング終了タイミングを示している。
【０００８】
図６に示すように、色温度変更要求ｈが発生すると、次の垂直ブランキング期間が開始されるタイミングＡに同期して色温度変更処理が開始される。そして、色温度変更処理期間ｉは垂直ブランキング期間より短いため、次のフレームの映像が開始される前に変更処理は完了し、表示画像に影響を与えることなく処理が行うことができる。
【特許文献１】特開２０００−０１３８１５号公報（段落００３１〜００３４、図６、７等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、この従来の画質調整処理方法は画質調整処理期間が映像のブランキング
期間より長い場合、次のフレームの映像が開始される前に各画像処理が完了しないため、処理前の画像、すなわち画質の低下した画像をそのまま表示することになり、適用することができない。
【００１０】
また、処理を分割して複数のブランキング期間に分散させることも考えられるが、乱れた画像や切り替え途中の不自然な画像等を表示してしまう問題点がある。
【００１１】
さらに、画質調整処理以外にも、入力信号の切り替え時や解像度変換部のフレームバッファへの書き込み及び読み出しタイミングを制御する設定値の変更時、ＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）メニューの項目切り替え時等の画像処理全般においても表示画面が乱れてしまう問題も有している。
【００１２】
本発明は、画質が低下するのを防止して良好な映像を提供することが可能な画像出力装置及び画像表示装置を実現することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
１つの観点としての本発明の画像出力装置は、入力映像に基づいて出力映像のフレーム画像を順次生成する画像生成手段と、フレーム画像を保持する出力フレーム保持手段と、該出力フレーム保持手段からフレーム画像を順次読み出して出力する出力手段と、画像生成手段の動作に関する変更処理が行われる期間に、フレーム画像の出力フレーム保持手段への書き込みを禁止する制御手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
また、他の観点としての本発明の画像出力装置は、入力映像に基づいて出力映像のフレーム画像を順次生成する画像生成手段と、フレーム画像を保持する出力フレーム保持手段と、該出力フレーム保持手段からフレーム画像を順次読み出して出力する出力手段と、画像生成手段の動作に関する変更処理が行われる期間に生成されたフレーム画像の出力フレーム保持手段への書き込みを禁止する制御手段とを有することを特徴とする。
【００１５】
さらに、他の観点としての本発明の画像出力装置は、入力映像に基づいて出力映像のフレーム画像を順次生成する画像生成手段と、フレーム画像を保持する出力フレーム保持手段と、該出力フレーム保持手段からフレーム画像を順次読み出して出力する出力手段と、画像生成手段の動作に関する変更要求に応じて、該要求に応じた処理が行われる間、該処理が行われる前のフレーム画像を出力フレーム保持手段に保持させる制御手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、フレーム画像の出力フレーム保持手段への書き込みを画像生成手段の動作に関する変更処理に応じて禁止するので、変更処理中又は変更処理されていない映像が出力されない。このため、画質の低下が防止され、かつ良好な映像を提供できる画像出力装置及び画像表示装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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】
【００１８】
図１は本発明の実施例１に係る液晶プロジェクタ装置、DLP(Digital Light Processing)プロジェクタ装置等の投射型画像表示装置の構成ブロック図である。１は制御部であり、不図示のＲＯＭに格納された各種プログラムに基づいて、画像表示装置全体の制御を行う。２は映像入力端子９から入力された映像信号の中から同期信号を分離し、制御部１に出力するとともに、制御部１によって設定されるサンプリング周波数、オフセット、ゲイ
ンに基づいて各フレーム画像の画素の階調を決定する映像信号入力部である。
【００１９】
３は解像度変換部であり、映像信号入力部２から入力される映像信号をフレーム単位で第１のフレームバッファ（入力フレーム保持手段）４に格納した後、該フレームに対して制御部１によって設定される出力解像度データに基づいた領域の画素データを第１のフレームバッファ４から読み出してデジタルズーム処理や、台形補正処理を行う。また、インターレース信号が入力されている場合は、ここでプログレッシブ信号に変換される。
【００２０】
５は解像度変換部３から入力されるフレーム画像に対し、制御部１によって設定される色味（色温度）変換データやガンマ変換データに基づいて、色温度変換処理やガンマ変換処理を行う画質調整部である。６は画質調整部５から入力されるフレーム画像を第２のフレームバッファ（出力フレーム保持手段）７に格納した後、制御部１によって設定されるフレームレートに基づいて、第２のフレームバッファ７から読み出すフレームレート変換部（出力手段）である。この第２のフレームバッファ７はフレームレート変換部６の内部に設けられている。なお、制御部１によって設定されるフレームレートは、後述する表示部８を構成している液晶パネル等の素子の仕様に大きく依存している。
【００２１】
８はフレームレート変換部６より上記フレームレートで入力されるフレーム画像をスクリーンＳに投射するための液晶パネル等の表示部である。したがって、図４に示すように、コンピュータ等の画像入力装置２００から画像表示装置１００の映像入力端子９を介して入力されたフレーム画像は、該表示部８に表示されるとともに投射光学系を通してスクリーンＳに投射される。なお、表示部８は液晶ディスプレイやレーザー光源等を用いて走査する走査デバイスで構成することも可能である。
【００２２】
１０はスクリーンＳに文字、図形等の情報を表示させるキャラクタジェネレータ、１１は操作部である設定パネルで、各処理の設定値の変更、設定を行うことができる。
【００２３】
このように構成される本実施例の画像表示装置１００は、映像信号入力部２、解像度変換部３、第１のフレームバッファ４及び画質調整部５で構成されるフレーム画像生成部１０１が設けられ、該フレーム画像生成部１０１と制御部１、キャラクタジェネレータ１０及び設定パネル１１で画像出力装置１０２として機能する。
【００２４】
次に、本実施例の画像表示装置１００の処理動作について図２及び図３を用いて説明する。図２はガンマ変更処理例の動作タイミング図、図３はフローチャート図である。なお、フレームレート変換部６ではフレームレートを２倍にし、画質調整部５のガンマを変更する時の処理期間が１垂直同期期間であるものと仮定し、そのガンマ変更処理を行った時について説明する。なお、上記ガンマを変更する時の処理期間とは、ＲＧＢの各入力階調に対し出力する階調を、ルックアップテーブル（ＲＡＭ等に記憶）を使って変換する処理の際、ＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ領域から読み出した値を使ってルックアップテーブルを書き換える（変更する）処理に費やされる時間である。
【００２５】
図２の動作タイミング図は、ガンマ変更要求Ｔが発生して処理が行われる期間、すなわちガンマ変更処理期間ｕと、フレームレート変換部６に入力される映像信号（フレーム画像）の垂直同期信号ａ、入力映像（出力フレーム画像）ｂ、制御部１から設定されるフレーム更新禁止信号ｃ、フレームレート変換部６から出力される映像信号の垂直同期信号ｄ、出力映像ｅの関係を示している。また、ｔ１〜ｔ５は時間軸ｔが入力垂直同期信号の同期信号によって区切られた期間を示している。
【００２６】
まず、期間ｔ１では上記処理が施されたフレーム画像Ａが入力され、第２のフレームバッファ７に書き込まれる。続いて期間ｔ２では、上記処理が施されたフレーム画像Ｂが第
２のフレームバッファ７に書き込まれる。そして、期間ｔ１で書き込まれたフレーム画像Ａが第２のフレームバッファ７よりフレームレート２倍の速度で２回読み出される（Ｓ１０２）。
【００２７】
そして、期間ｔ２においてガンマ変更要求Ｔが発生しているか否かを判別し（Ｓ１０３）、ガンマ変更要求Ｔが発生している場合は、フレーム画像Ｂの書き込みが終了するまでこの期間ｔ２でのガンマ変更処理は行わずに、期間ｔ３においてガンマ変更処理を行う。期間ｔ３では、期間ｔ２で発生したガンマ変更要求に基づいて、フレーム更新禁止信号ｃをＨに変更（出力）して、フレーム画像Ｂに対する次のフレーム画像Ｃの第２のフレームバッファ７への書き込み（更新）を禁止し、ガンマ変更処理を開始する（Ｓ１０４）。
【００２８】
期間ｔ４では、ガンマ変更処理はフレーム画像のブランキング期間内に終了するので、フレーム更新禁止信号ｃをＬ（更新可能）に変更し、上記処理が施されたフレーム画像Ｄを第２のフレームバッファ７に書き込む（Ｓ１０５）。また、この期間ｔ４での出力映像はフレーム画像Ｃが書き込まれていないため、期間ｔ２で書き込まれた（保持された）フレーム画像Ｂが出力される。すなわち、第２のフレームバッファ７へのフレーム画像の書き込み周期に対して該第２のフレームバッファ７からの読み出し周期が変更されて、フレーム画像Ｂが出力される。
【００２９】
このように本実施例の画像出力装置は、フレーム画像生成部１０１の画質調整部５の画像処理の動作に応じて、該画像処理の変更処理が行われる期間に、フレーム画像を第２のフレームバッファ７への書き込みを禁止している。
【００３０】
具体的には、入力映像の設定時および画像処理実行時等に発生し易い画像の乱れに対応して、少なくともそのフレーム画像の乱れが発生している期間は、第２のフレームバッファ７に対する該乱れたフレーム画像の書き込み（更新）が禁止して、該乱れたフレーム画像を出力せずに、第２のフレームバッファ７に書き込まれた該乱れたフレーム画像の前のフレーム画像を出力する。
【００３１】
このため、画質の低下した映像や変更処理途中の映像を表示させることなく、画像処理を速やかに行い、かつ終了させることができるとともに、良好な映像を提供することができる。
【００３２】
また、新たな機器等を追加する必要がないためコスト低減を図ることも可能であり、また、本実施例の上記処理を画像出力装置１０１及び画像表示装置１００の処理又は出力動作の最終段階において適用することでフレーム画像を乱される操作等に対応することができる。
【００３３】
以上、上記実施例において、入力信号の切り替え（例えば、書き込みおよび読み出しタイミングの変更処理）時や、解像度変換部３のフレームバッファへの書き込みおよび読み出しタイミングを制御する設定値の変更時、ＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）メニュー項目の切り替え（キャラクタジェネレータ１０からの文字、図形、情報等をスクリーンＳ上にメニュー画面を表示させるとともに、文字、図形、背景色等の切換えを行う）時等の画像処理で、表示画面が乱れる場合においても適用可能である。
【００３４】
また、画像出力装置１０２と表示手段である表示部８とが一体となったプロジェクタ装置を例に説明したが、例えば、画像出力装置としてコンピュータを、表示手段としてモニタ装置を適用して画像表示装置を構成することも可能であり、画像出力装置１０２と表示部８とを別構成とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例１に係る画像表示装置の構成ブロック図。
【図２】本発明の実施例１に係る画像表示装置の動作タイミング図。
【図３】本発明の実施例１に係る画像表示装置の動作フローチャート図。
【図４】本発明の実施例１に係る画像表示装置の外観図。
【図５】従来の画像表示装置の構成ブロック図。
【図６】従来の色温度変更処理のタイミング図。
【符号の説明】
【００３６】
１      制御部
２      映像信号入力部
３      解像度変換部
４      第１のフレームバッファ
５      画質調整部
６      フレームレート変換部
７      第２のフレームバッファ
８      表示部
９      映像入力端子
【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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