(57)【要約】【課題】  映像信号の急峻な変化に対する回路の追従性が良く、ユーザによる手動の画質調整にも適合したノイズリダクションを行うことができる投射型画像表示装置を提供する。【解決手段】  映像信号の画質を調整する画質調整手段と、映像信号の画質に応じてガンマ補正を行うガンマ補正手段と、映像信号の輝度情報を検出する輝度情報検出手段と、映像信号の輝度情報に基づいて、映像信号のノイズを低減させるノイズリダクション手段と、を備えた画像表示装置であって、ノイズリダクション手段は、さらに、映像信号の動きを検出する動き検出手段と、検出された映像信号の輝度情報に応じて前記動き検出手段の動き検出レベルを変化させるノイズリダクションレベル制御手段とを含んでいることを特徴とする画像表示装置。【選択図】  図１
2005057474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号の画質を調整する画質調整手段と、
映像信号の画質に応じてガンマ補正を行うガンマ補正手段と、
映像信号の輝度情報を検出する輝度情報検出手段と、
映像信号の輝度情報に基づいて、映像信号のノイズを低減させるノイズリダクション手段と、を備えた画像表示装置であって、
前記ノイズリダクション手段は、さらに、映像信号の動きを検出する動き検出手段と、検出された映像信号の輝度情報に応じて前記動き検出手段の動き検出レベルを変化させるノイズリダクションレベル制御手段とを含んでいることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記ノイズリダクションレベル制御手段は、
映像信号のコントラスト感が高く、黒側の輝度レベルが低い場合には、前記動き検出手段の動き検出レベルを高く設定し、
映像信号の全体が明るい映像である場合には、前記動き検出手段の動き検出レベルを低く設定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】
前記輝度情報検出手段は、映像信号の１フィールド分の平均輝度レベル及び輝度分布を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記画質調整手段及び前記ガンマ補正手段により映像信号を処理した後に、
前記ノイズリダクション手段により映像信号を処理することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記画像表示装置は、画像を投射するための光学系をさらに備えており、
前記ガンマ補正手段は、前記光学系のレンズ絞り特性に応じて、ガンマ補正特性を変化させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記光学系のレンズ絞り特性は、全開放、全絞り、半絞りのいずれかを取り、
前記ガンマ補正手段のガンマ補正特性は、前記レンズ絞り特性のそれぞれに応じて、ハイコントラストモード、ハイブライトモード、ゲームモードとなることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記ガンマ補正手段は、
コントラストモードにおいては、ガンマカーブがＳ字型となるガンマ補正特性を有し、
ハイブライトモードにおいては、ガンマカーブが湾曲型となるガンマ補正特性を有し、
ゲームモードにおいては、ガンマカーブが直線的になるガンマ補正特性を有することを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記光学系は、表示素子としてＤＭＤ素子を含んでいることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項９】
画像表示装置において映像信号を処理する方法であって、
映像信号の画質を調整する画質調整ステップと、
映像信号の画質に応じてガンマ補正を行うガンマ補正ステップと、
映像信号の輝度情報を検出する輝度情報検出ステップと、
映像信号の輝度情報に基づいて、映像信号のノイズを低減させるノイズリダクションステップと、を含んでおり、
前記ノイズリダクションステップは、さらに、映像信号の動きを検出する動き検出ステップを含んでおり、その動き検出レベルは、検出された映像信号の輝度情報に応じて変化することを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、
映像信号のコントラスト感が高く、黒側の輝度レベルが低い場合には、前記動き検出ステップにおける動き検出レベルを静止画よりに設定し、
映像信号の全体が明るい映像である場合には、前記動き検出ステップの動き検出レベルを動画よりに設定することを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記輝度情報検出ステップでは、映像信号の１フィールド分の平均輝度レベル及び輝度分布を検出することを特徴とする請求項９又は１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高精細大型画像表示装置に関し、特に、出力する映像信号に対してノイズレベルの制御を行うことを特徴とする高精細大型画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像表示装置は大型化、フラット化しており、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどが普及しつつある。このような画像表示装置において、出力される映像信号のノイズレベルを低減する機構を備えることにより、画質を向上し、高精細な表示を実現しているものが多く知られている。
【０００３】
このような従来の画像表示装置におけるノイズリダクション機構の例として、特許文献１に記載のダイナミックノイズリダクション回路が挙げられる。
【０００４】
図６は、特許文献１に開示されているダイナミックノイズリダクション回路の構成を概略的に示すブロック図である。
【０００５】
図６において、ダイナミックノイズリダクション回路は、高域ゲイン回路３１、ハイパスフィルタ３２、コアリング回路３３、高域アンプ３４、ローパスフィルタ３５、低域アンプ３６、加算回路３７、出力バッファ３８、増幅回路３９、クランプ回路４０、及びクランプ電圧回路４１から構成されている。
【０００６】
図６に示すダイナミックノイズリダクション回路において、ローパスフィルタ３５を通過した映像信号から得られる輝度信号が増幅回路３９に入力され、所定の調整最適レベルに増幅された後、クランプ回路４０においてクランプ電圧にクランプされて、コアリング回路３３にコントロール電圧として出力される。
【０００７】
これにより、輝度レベルが高いときはコントロール電圧も高くなるよう、コントロール電圧を輝度レベルに応じて変化させて、映像信号に含まれるノイズを除去している。（特許文献１の第２図参照。）
上記したダイナミックノイズリダクション回路によれば、黒レベル信号のコアリング量に対して白ピークレベルにかけてのコアリング量を小さくすることができるので、原信号からの周波数特性の劣化を最小にすることを特徴としている。
【０００８】
また、特許文献２に開示されているノイズリダクション制御装置及びノイズリダクション制御方法では、入力される映像信号の平均輝度レベルを算出し、この平均輝度レベルに応じてノイズリダクションのゲインを適応的に制御することを特徴としている。すなわち、平均輝度レベルの高い映像信号に対してはノイズリダクションゲインを落とし、平均輝度レベルの低い映像信号に対してはノイズリダクションゲインを上げることにより、映像のノイズ感を抑えた映像信号が得られるとしている。
【０００９】
【特許文献１】特開平０１−２５６８７５号公報
【特許文献２】特開２００１−３６７７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述のような従来のノイズリダクション機構では、映像信号の内容が急峻な変化をした場合の回路の追従性が悪く、常に最適なノイズリダクション効果を得られるわけではなかった。
【００１１】
また、画像表示装置に対して、ユーザが手動で画質（コントラスト、ブライトネス、ガンマ（γ）補正等）を調整する場合がある。例えば、ブライトネスのレベルを上げたり、ガンマ補正にて黒側の階調表現をあげたりすることがある。このような場合において、上記した従来の画像表示装置では、ノイズリダクション機構が画質調整機構の前に配置されているため、ユーザによる画質調整が行われた場合には、その調整値を表示画像に反映することができず、結果として、最適なノイズリダクション効果が得られないという問題点があった。
【００１２】
さらに、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）素子を利用した投射型画像表示装置などでは、低輝度信号レベルにおいて発生する拡散ノイズのために画質が劣化してしまうことがあったが、これを効果的に防止する手段は提案されていなかった。
【００１３】
そこで、本発明は、映像信号の急峻な変化に対する回路の追従性が良く、ユーザによる手動の画質調整にも適合したノイズリダクションを行うことができ、さらに、ＤＭＤ素子を利用した投射型画像表示装置においては、低輝度信号レベルにおいて発生する拡散ノイズによる画質劣化を軽減することが可能な投射型画像表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題に鑑みて鋭意研究の結果、本発明者は、投射型画像表示装置の光学系の映像調整と電気信号系のノイズリダクションとを連動して動作させることにより、光学系でコントラストの高い映像信号を表示した時のノイズレベルを改善することが可能となることに想到した。
【００１５】
すなわち、本発明は、映像信号の画質を調整する画質調整手段と、映像信号の画質に応じてガンマ補正を行うガンマ補正手段と、映像信号の輝度情報を検出する輝度情報検出手段と、映像信号の輝度情報に基づいて、映像信号のノイズを低減させるノイズリダクション手段と、を備えた画像表示装置であって、前記ノイズリダクション手段は、さらに、映像信号の動きを検出する動き検出手段と、検出された映像信号の輝度情報に応じて前記動き検出手段の動き検出レベルを変化させるノイズリダクションレベル制御手段とを含んでいることを特徴とする画像表示装置を提供するものである。
【００１６】
本発明の画像表示装置において、前記ノイズリダクションレベル制御手段は、映像信号のコントラスト感が高く、黒側の輝度レベルが低い場合には、前記動き検出手段の動き検出レベルを静止画よりに設定し（動き検出レベルを高く設定し）、映像信号の全体が明るい映像である場合には、前記動き検出手段の動き検出レベルを動画よりに設定する（動き検出レベルを低く設定する）ことを特徴とする。
【００１７】
本発明の画像表示装置において、前記輝度情報検出手段は、映像信号の１フィールド分の平均輝度レベル及び輝度分布を検出することを特徴とする。
【００１８】
本発明の画像表示装置において、前記画質調整手段及び前記ガンマ補正手段により映像信号を処理した後に、前記ノイズリダクション手段により映像信号を処理することを特徴とする。
【００１９】
本発明の画像表示装置は、画像を投射するための光学系をさらに備えており、前記ガンマ補正手段は、前記光学系のレンズ絞り特性に応じて、ガンマ補正特性を変化させることを特徴とする。
【００２０】
本発明の画像表示装置において、前記光学系のレンズ絞り特性は、全開放、全絞り、半絞りのいずれかを取り、前記ガンマ補正手段のガンマ補正特性は、前記レンズ絞り特性のそれぞれに応じて、ハイコントラストモード、ハイブライトモード、ゲームモードとなることを特徴とする。
【００２１】
本発明の画像表示装置において、前記ガンマ補正手段は、コントラストモードにおいては、ガンマカーブがＳ字型となるガンマ補正特性を有し、ハイブライトモードにおいては、ガンマカーブが湾曲型となるガンマ補正特性を有し、ゲームモードにおいては、ガンマカーブが直線的になるガンマ補正特性を有することを特徴とする。
【００２２】
本発明の画像表示装置において、前記光学系は、表示素子としてＤＭＤ素子を含んでいることを特徴とする。
【００２３】
本発明は、また、画像表示装置において映像信号を処理する方法であって、映像信号の画質を調整する画質調整ステップと、映像信号の画質に応じてガンマ補正を行うガンマ補正ステップと、映像信号の輝度情報を検出する輝度情報検出ステップと、映像信号の輝度情報に基づいて、映像信号のノイズを低減させるノイズリダクションステップと、を含んでおり、前記ノイズリダクションステップは、さらに、映像信号の動きを検出する動き検出ステップを含んでおり、その動き検出レベルは、検出された映像信号の輝度情報に応じて変化することを特徴とする方法を提供するものである。
【００２４】
上記した本発明の方法において、映像信号のコントラスト感が高く、黒側の輝度レベルが低い場合には、前記動き検出ステップにおける動き検出レベルを静止画よりに設定し、映像信号の全体が明るい映像である場合には、前記動き検出ステップの動き検出レベルを動画よりに設定することを特徴とする。
【００２５】
上記した本発明の方法において、前記輝度情報検出ステップでは、映像信号の１フィールド分の平均輝度レベル及び輝度分布を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
以上、説明したように、本発明の投射型画像表示装置によれば、入力映像信号の内容に応じて、ノイズリダクションのレベルを変化させる事により、ノイズの目立ちやすい画面でノイズリダクションの効果を上げ、ノイズの目立ちにくい画面でノイズリダクションの効果を下げる事が可能となる。さらに、映像信号の内容が急峻な変化をした場合においても常に最適なノイズリダクションレベルにて映像を視聴可能とする事が可能となる。
【００２７】
また、ユーザがユーザ調整メニュにより画質（コントラスト、シャープネス、ガンマ等）の調整を行った場合でも、映像信号の内容に応じてノイズリダクションのレベルを適切に変化させることにより、ユーザが好みの画質に調整した映像においても最適なノイズリダクション効果を得られることが可能となる。
【００２８】
また、ガンマ補正機能と光学系のレンズ絞り機能を連動して画質を可変させる場合（例えば、ハイコントラストモードと、ハイブライトモード）には、上記電気系のガンマ補正機能と光学系のレンズ絞り機能の特性に合わせて、ノイズリダクション機能を調整することにより、最適な画質を出力することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１〜図５は、本発明の投射型画像表示装置を実施する形態を例示する図であり、これらの図において、同一の符号を付した部分は同一物を表わし、基本的な構成及び動作は同様であるものとする。
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態である高精細大型画像表示装置の内部構成を概略的に示す機能ブロック図である。
【００３１】
図１において、本実施形態の画像表示装置の内部は、チューナ回路１、３系統のコンポジットビデオ入力２、３系統のコンポーネント／ＲＧＢ入力３、ＩＦ回路（中間波増幅回路）４、コンポジット信号／音声信号入力切替回路５、コンポーネント信号入力切替回路６、３次元ＹＣ分離回路７、ビデオデコーダ回路８、コンポーネント／コンポジット信号切替回路９、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）回路１０、画質調整回路１１、ガンマ（γ）補正回路１２、ＡＤ変換回路１３、輝度分布・平均輝度検出回路１４、アクティブノイズリダクション回路１５、動き検出回路１５１、ノイズリダクションレベル制御回路１５２、周波数判定回路１６、ＩＰ（Interlace to Progressive）変換回路１７、スケーリング処理回路１８、表示素子１９、及びこれらの各構成部分を制御するマイコン制御部２０から構成されている。
【００３２】
次に、上記した本実施形態の画像表示装置の内部構成部分の動作について、詳細に説明する。
【００３３】
図１において、コンポジット信号処理系では、アンテナ等から入力される放送信号は、チューナ回路１で映像信号と音声信号に復調され、ＩＦ回路４を経て、コンポジット信号／音声信号入力切替回路５に出力される。また、３系統のコンポジットビデオ入力２からの入力信号も、コンポジット信号／音声信号入力切替回路５に出力される。
【００３４】
コンポジット信号／音声入力切替回路５は、マイコン制御部２０からの制御に応じて、上記いずれかの信号を３次元ＹＣ分離回路７に出力する。３次元ＹＣ分離回路７では、映像信号がＹ信号とＣ信号に分離され、続いて、ビデオデコーダ回路８において、色差信号（ＹＰＢＰＲ信号）に変換されて、コンポーネント／コンポジット信号切替回路９に出力される。
【００３５】
一方、コンポーネント信号処理系では、３系統のコンポーネント／ＲＧＢ入力３から入力されるＹＰＢＰＲ信号又はＲＧＢ信号が、コンポーネント信号入力切替回路６に入力される。コンポーネント信号入力切替回路６は、マイコン制御部２０からの制御に応じて、上記いずれかの信号をコンポーネント／コンポジット信号切替回路９に出力する。
【００３６】
コンポーネント／コンポジット信号切替回路９では、上記コンポジット信号処理系からの入力信号、及び上記コンポーネント信号処理系からの入力信号のうち、マイコン制御部２０からの制御に応じて、いずれかの信号をローパスフィルタ（ＬＰＦ）回路１０に出力する。
【００３７】
上記のコンポーネント／コンポジット信号切替回路９で切替られて出力された信号は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）回路１０において、所定の周波数で通過されることにより余分なノイズ成分（空間周波数が高い信号成分など）がカットされて、画質調整回路１１に入力される。
【００３８】
画質調整回路１１では、マイコン制御部２０からの制御に従って、映像信号が調整されて、ガンマ補正回路１２に出力される。ガンマ補正回路１２では、映像信号の画質に応じたガンマ補正が行われる。
【００３９】
ガンマ補正とは、一般的には、映像信号の入力レベルＥと表示素子への出力レベルＬとの間に、
Ｌ＝ｋＥγ  （ｋは定数）
の関係式が成立するので、この式で表される曲線（ガンマ特性曲線）に対して傾きを変える補正を行うことにより、出力画像のコントラストを調整することを言う。図３〜図５は、ガンマ補正回路１２において用いられるガンマ特性曲線を例示する図であるが、これらについては後に説明する。
【００４０】
上記関係式において、γ（ガンマ）の値を大きくする（すなわち、直線部の傾きを大きくする）と、出力画像のコントラストは大きくなり、γ（ガンマ）の値を小さくする（すなわち、直線部の傾きを小さくする）と、出力画像のコントラストは小さくなることが知られている。
【００４１】
ガンマ補正回路１２においてガンマ補正された映像信号は、ＡＤ変換回路１３に出力されて、アナログの映像信号がデジタルの映像信号に変換される。
【００４２】
ＡＤ変換された映像信号は、輝度分布・平均輝度検出回路１４において、信号１フィールド分の輝度分布及び平均輝度が検出された後、アクティブノイズリダクション回路１５に出力される。アクティブノイズリダクション回路１５では、入力された映像信号に対してノイズリダクション処理が行われる。また、輝度分布・平均輝度検出回路１４において検出された輝度分布及び平均輝度は、ノイズリダクションレベル制御回路１５２に入力される。
【００４３】
動き検出回路１５１は、アクティブノイズリダクション回路１５に入力された映像信号の動き検出を行う回路である。この動き検出により、映像信号が、比較的動きの小さい静止画よりであるか、比較的動きの大きい動画よりであるかを判断することができる。アクティブノイズリダクション回路１５は、この動き検出の結果をノイズリダクション処理に反映させることができるものとする。
【００４４】
一方で、ノイズリダクションレベル制御回路１５２は、輝度分布・平均輝度検出回路１４から入力された映像信号の輝度分布及び平均輝度に応じて、動き検出回路１５１の動き検出レベルを調整する。具体的には、コントラスト感が高く、黒側の輝度レベルが低い（静止画に近い）映像信号に対しては、動き検出回路１５１の動き検出レベルを「静止画より」に設定し、画面全体が明るい（動画に近い）映像信号に対しては、動き検出回路１５１の動き検出レベルを「動画より」に設定する。
【００４５】
ここで、動き検出回路１５１の動き検出レベルを「静止画より」に設定するとは、映像信号の動き検出レベルを上げることであり、その結果、アクティブノイズリダクション回路１５においてノイズ除去効果を上げてノイズ感を抑える方向に画質調整を行うこととなる。
【００４６】
また、動き検出回路１５１の動き検出レベルを「動画より」に設定するとは、映像信号の動き検出レベルを下げることであり、その結果、アクティブノイズリダクション回路１５においてノイズ除去効果を下げる方向に画質調整を行うこととなる。
【００４７】
これは、静止画に近い映像信号の方がフレーム間の相関が高いので、高いノイズ除去効果が得られるのに対して、動画に近い映像信号はフレーム間の相関が低いため、ノイズリダクションレベルを高めても、ノイズ感の抑制よりも映像の解像度低下の影響が目立ってしまうためである。
【００４８】
このような方法により、常時、映像信号の内容に合わせた最適なノイズリダクション処理を施すことが可能となっている。
【００４９】
尚、上記では、動き検出回路１５１及びノイズリダクションレベル制御回路１５２をアクティブノイズリダクション回路１５と独立したものとして扱っているが、これらはアクティブノイズリダクション回路内部に内在するものとして考えてもよい。その場合にも、これらの動作は上記と同様である。
【００５０】
アクティブノイズリダクション回路１５において最適なノイズリダクション処理を施された映像信号は、周波数判定回路１６に出力されて、その周波数が検出され、周波数判定が行われる。
【００５１】
周波数判定回路１６において検出された映像信号の周波数が１５ＫＨｚの信号である場合には、映像信号はＩＰ変換回路１７においてＩＰ変換を施された後、スケーリング処理回路１８において、表示素子１９に応じた画素数に変換されて、表示素子１９に出力される。
【００５２】
周波数判定回路１６において検出された映像信号の周波数が１５ＫＨｚ以外の信号である場合には、映像信号はＩＰ変換回路１７を経ずに、スケーリング処理回路１８に直接入力され、スケーリング処理回路１８において、表示素子１９に応じた画素数に変換されて、表示素子１９に出力される。
【００５３】
特に、本実施形態の画像表示装置の特徴として、アクティブノイズリダクション回路１５では、上記の輝度分布・平均輝度検出回路１４において検出された映像信号の輝度分布及び平均輝度に基づいて、全体が暗い映像に対してはノイズリダクションの効果を上げ、逆に全体が明るい映像に対してはノイズリダクションの効果を下げるよう、随時ノイズリダクションのレベルに書き換えることにより、常に映像信号の内容に応じた最適なノイズリダクションを行うことができるようになっている。
【００５４】
さらには、上記したアクティブノイズリダクション回路を採用することにより、後述するＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を使用したプロジェクタ等においては、従来では拡散ノイズが多数発生していた全体的に低輝度の映像信号に対して、ノイズリダクションのレベルを上げることにより、拡散ノイズを抑えた良好な画質を得ることが可能となっている。
【００５５】
また、本実施形態の画像表示装置では、図１に示すように、画質調整回路１１及びガンマ補正回路１２を輝度分布・平均輝度検出回路１４とアクティブノイズリダクション回路１５の前に配置することにより、ユーザが手動で画質調整（コントラスト、ブライトネス、ガンマ補正）を行った場合であっても、これに適応してノイズリダクションのレベルを変更することにより、結果として良好な画質を得ることが可能となっている。
【００５６】
図２は、上記した本実施形態の画像表示装置の表示素子として用いられる投射型画像表示装置の光学系の構成を概略的に示す図である。この図で例示する投射型画像表示装置は、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）方式の投射型画像表示装置である。
【００５７】
ここで、ＤＭＤとは、米国ＴＩ（Texas Instruments Incorporated）社が開発した表示素子であり、これを用いた投射型画像表示装置は、ＤＬＰ（Digital Light Processing TM）方式プロジェクタとして一般的に知られている。
【００５８】
ＤＭＤは、微小可動ミラーを敷き詰めた半導体光スイッチから構成される。ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）の１セル毎の上に、オン・オフ状態で±10度の傾きを持つアルミ合金の微小ミラーを形成した構造となっており、直下に配置されたメモリ素子による静電界作用により、微小ミラーが動作するようになっている。
【００５９】
各ミラーのスイッチングスピードは毎秒５０万回以上であり、チップに入射した光は１ミラー毎にデジタル制御されている。このような構造により、スイッチングレシオを変えることで、反射光にデジタルグレイスケールを生じさせることができる。
【００６０】
図２において、この投射型画像表示装置は、ランプ２１と、ＩＲカットミラー２２と、コンデンサレンズ２３と、カラーホイール２４と、リレーレンズ２５と、可変絞り２６と、ホールドミラー２７と、ＤＭＤチップ２８と、プリズム２９と、投射レンズ３０とから構成されている。
【００６１】
図２において、光源であるランプ２１から発射された光は、コンデンサレンズ２３により集光され、ＩＲカットミラー２２により赤外領域の不可視光をカットされた後、カラーホイール２４を透過させ、さらに、リレーレンズ２５及び可変絞り２６を経て、ホールドミラー２７により反射されてＤＭＤチップ２８に入射される。
【００６２】
ＤＭＤチップ２８では、図１のスケーリング回路１８から出力されるデジタル映像信号に応じたデータがＳＲＡＭに随時書き込まれており、これに応じてＤＭＤ素子が動作している。ホールドミラー２７から入射された光は、このＤＭＤチップ２８表面において反射されることにより画像を形成する。
【００６３】
このようにして画像情報を含んだ光は、プリズム２９及び投射レンズ３０を経てスクリーンに投影される。
【００６４】
上記の投射型画像表示装置では、光学レンズの組み合わせにより、光学系システムにおいて投射光の絞りを行って、画像のコントラストを改善することが可能である。これにより、映像信号に対してさらに好適なノイズリダクション効果を奏するシステムとすることができる。
【００６５】
例えば、可変絞り２６を、「全開放」、「全絞り」、「半絞り」の３ポジションの間で変動させることにより、ＤＭＤチップ２８への入射光を絞り調節することができる。
【００６６】
本発明の投射型画像表示装置では、特に、可変絞り２６による光学系絞りと、図１に示す画像表示装置内部のガンマ補正回路１２におけるガンマ補正とを適宜組み合わせることにより、映像信号の内容に応じ、装置の設置環境に応じた、最適な画質調整を行うことができることを特徴としている。
【００６７】
以下では、可変絞り２６による光学系絞りと、ガンマ補正回路１２によるガンマ補正との組み合わせパターンとして、映像信号の内容に応じて、ハイコントラストモード、ハイブライトモード、ゲームモードの３パターンを例示する。図３〜５は、それぞれのモードにおけるガンマ補正回路１２によるガンマ補正の特性曲線（ガンマカーブ）を示すグラフ図である。
【００６８】
ハイコントラストモードでは、可変絞り２６を「全絞り」にするとともに、ガンマ補正回路１２において図３に示すような補正特性でガンマ補正を行う。図３に示すガンマ補正の特性曲線は、ガンマカーブを寝かせたＳ字補正特性を示しており、コントラストを強調するとともに、黒側を沈め、よりリアルな映像（フイルムライクな画質）を得ることができる。
【００６９】
ハイコントラストモードは、例えば、映画などを鑑賞する場合に適している。
【００７０】
ハイブライトモードでは、可変絞り２６を「全開放」にするとともに、ガンマ補正回路１２において図４に示すような補正特性でガンマ補正を行う。図４に示すガンマ補正の特性曲線は、ガンマカーブを立たせた湾曲型補正特性を示しており、明るさをアップした画質を得ることができる。
【００７１】
ハイブライトモードは、例えば、明るい部屋で明るい映像（ニュース等）を見る場合などに適している。
【００７２】
ゲームモードでは、可変絞り２６を「半絞り」にするとともに、ガンマ補正回路１２において図５に示すような補正特性でガンマ補正を行う。図５に示すガンマ補正の特性曲線は、ガンマカーブを直線とした直線的補正特性を示しており、ダイナミックレンジを広くした素直な画面を得ることができる。
【００７３】
ゲームモードは、上記のいずれのモードも最適でない場合、例えば、ゲーム等を行う場合に適している。
【００７４】
以上説明したように、本発明の投射型画像表示装置では、光学系の可変絞りと電気系のガンマ補正回路とを組み合わせることにより、映像の内容及び用途に適した方法で画質を向上させることができる。また、投射型画像表示装置の設置環境に合わせた画質を選択することも可能となる。
【００７５】
上記したように、本発明の投射型画像表示装置では、光学系の可変絞りと、電気系のガンマ特性曲線とを連動させて変化させることにより、コントラストモード、ブライトモード、ゲームモードのそれぞれに適応した画質が得られるが、しかしながら、コントラストのある映像については、やはり、白側のノイズに比べて、黒側のノイズの方がより目立つ傾向にあった。
【００７６】
特に、図２に示すようなＤＭＤ素子を用いたＤＬＰプロジェクタにおいては、ＤＭＤ素子の特性上、黒側の誤差拡散ノイズが特に目立つと言う欠点があった。
【００７７】
このような問題点に対して、本発明の投射型画像表示装置では、輝度分布・平均輝度検出回路１４において検出される映像信号の１フィールド分の輝度分布と平均輝度に基づいて、アクティブノイズリダクション回路１５において、コントラスト感が高く、黒側の輝度レベルが低い映像が多い場合には、ノイズリダクションの動き検出レベルを静止画よりに設定し、ノイズ除去効果をあげてノイズ感を抑え方向に画質調整を行い、他方、全体が明るい映像に対しては、動き検出レベルを動画よりに設定しノイズ除去効果を下げ、ノイズリダクションの効果を下げる方向に画質調整を行うことにより、常に映像信号の内容にあわせた、最適なノイズリダクションを掛けることが可能となり、ユーザが視聴する上で最適画質を提供することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、図１に示した内部構成部分については、あらゆる画像表示装置に適用可能であり、さらに、図２に示した光学系を利用した投射型画像表示装置として応用することもできる。特に、高精細大型画像表示装置に利用することにより、本発明の利点が最適に活用される。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の一実施形態である高精細大型画像表示装置の内部構成を概略的に示す機能ブロック図である。
【図２】図１に示す画像表示装置の表示素子として用いられる投射型画像表示装置の光学系の構成を概略的に示す図である。
【図３】ハイコントラストモードにおけるガンマ補正回路１２によるガンマ補正の特性曲線（ガンマカーブ）を示すグラフ図である。
【図４】ハイブライトモードにおけるガンマ補正回路１２によるガンマ補正の特性曲線（ガンマカーブ）を示すグラフ図である。
【図５】ゲームモードにおけるガンマ補正回路１２によるガンマ補正の特性曲線（ガンマカーブ）を示すグラフ図である。
【図６】特許文献１に開示されているダイナミックノイズリダクション回路の構成を概略的に示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８０】
１  チューナ回路
２  コンポジットビデオ入力（３系統）
３  コンポーネント／ＲＧＢ入力（３系統）
４  ＩＦ回路（中間波増幅回路）
５  コンポジット信号／音声信号入力切替回路
６  コンポーネント信号入力切替回路
７  ３次元ＹＣ分離回路
８  ビデオデコーダ回路
９  コンポジット／コンポーネント信号切り替え回路
１０  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）回路
１１  画質調整回路
１２  ガンマ（γ）補正回路
１３  ＡＤ変換回路
１４  輝度分布・平均輝度検出回路
１５  アクテイブノイズリダクション回路
１５１  動き検出回路
１５２  ノイズリダクションレベル制御回路
１６  周波数判定回路
１７  ＩＰ（Interlace to Progressive）変換回路
１８  スケーリング処理回路
１９  表示素子
２０  マイコン制御部
２１  ランプ
２２  ＩＲカットミラー
２３  コンデンサレンズ
２４  カラーホイール
２５  リレーレンズ
２６  可変絞り
２７  ホールドミラー
２８  ＤＭＤチップ
２９  プリズム
３０  投射レンズ
３１  高域ゲイン回路
３２  ハイパスフィルタ
３３  コアリング回路
３４  高域アンプ３４
３５  ローパスフィルタ
３６  低域アンプ
３７  加算回路
３８  出力バッファ
３９  増幅回路
４０  クランプ回路
４１  クランプ電圧回路
【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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