CN1469633A

CN1469633A - 图像显示装置和图像处理装置

Info

Publication number: CN1469633A
Application number: CNA031373895A
Authority: CN
Inventors: 竹内启佐敏
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-06-20
Filing date: 2003-06-19
Publication date: 2004-01-21
Anticipated expiration: 2023-06-19
Also published as: CN1225891C; JP2004021168A; US20040021651A1; US7030867B2; JP4259046B2

Abstract

在规定的定时，基准信号生成部根据预先准备的基准图像数据产生模拟基准图像信号。信号选择部选择模拟基准图像信号。AD转换部根据由特性数据设定部预先设定的特性数据将由信号选择部选择的模拟基准图像信号转换为数字图像信号。调整对AD转换部设定的特性数据，使表示从AD转换部输入图像转换处理部的数字图像信号的图像数据接近基准图像数据。利用这样的结构，可以很容易地调整图像显示装置的工作特性。

Description

图像显示装置和图像处理装置

技术领域

本发明涉及自动地调整图像显示装置的工作特性的技术。

背景技术

在投影仪中，作为图像显示装置，广泛地利用了例如液晶面板或DMD(数字微镜装置：TI公司的商标)等。另外，作为直视型的图像显示装置，也已广泛地利用了液晶面板或PDP(等离子体显示面板)等。

在构成具有这样的显示装置的图像显示装置的图像处理装置中，通常，将输入的模拟图像信号进行数字化处理，并对已数字化的图像信号进行各种图像处理。并且，用所使用的显示装置显示与从图像处理装置输出的图像信号对应的图像。这样，图像处理装置为了使输入的模拟图像信号实现数字化，具有包含AD转换器的各种电子电路。

在图像处理装置中，包含选择图像信号的开关、视频放大器和AD转换器等模拟装置。由于这些模拟装置间的图像信号的衰减特性的偏差和RGB的色信号间的衰减特性的偏差，亮度特性发生偏差。由于这种偏差的影响，亮度特性的线性和色再现性坏，从而显示特性的品质发生问题。因此，为了得到均匀的显示特性，通常，在组装装置时，对每1台组装装置，作为模拟图像信号，都输入基准的图像信号，进行在AD转换器中可以得到合适的AD转换特性的调整和在显示装置中可以得到合适的显示特性的调整。

但是，作为图像显示装置的工作特性的AD转换器的AD转换特性和显示装置的显示特性大多都会随着时间的推移而变化，所以，仅在组装时进行调整，有时调整还是不够的。另外，图像显示装置的工作特性也随季节和使用环境而变化，所以，由于这些变化的影响，调整也是不充分的。

因此，迫切希望不仅在图像显示装置组装时而且在出厂后也可以很容易调整图像显示装置的工作特性。

发明内容

本发明就是为了解决现有技术的上述问题而提案的，旨在提供不仅在图像显示装置组装时而且在出厂后也可以很容易调整图像显示装置的工作特性的技术。

为了解决上述问题的至少一部分，本发明的实施例1是根据输入图像信号显示图像的图像显示装置，其特征在于：具有显示与规定的图像信号对应的图像的图像显示部和处理上述输入图像信号并输出上述规定的图像信号的图像处理部，上述图像处理部具有根据预先准备的基准图像数据产生模拟基准图像信号的基准图像信号生成部、选择模拟输入图像信号和上述模拟基准图像信号中的某一方的信号选择部、将由上述信号选择部选择的上述模拟输入图像信号和上述模拟基准图像信号中的某一方的模拟图像信号根据预先设定的特性数据转换为数字图像信号的AD转换部、根据从上述AD转换部输入的上述数字图像信号产生上述规定的图像信号的图像转换处理部、可以更新地存储相当于对上述AD转换部设定的特性数据的数据的存储部和将上述存储部存储的数据作为上述特性数据对上述AD转换部进行设定的特性数据设定部，上述特性数据设定部调整对上述AD转换部进行设定的特性数据，同时更新上述存储部存储的数据，以使在规定的定时由上述基准信号生成部产生上述模拟基准图像信号，由上述信号选择部选择上述模拟基准图像信号，从而使表示从上述AD转换部输入上述图像转换处理部的上述数字图像信号的图像数据接近上述基准图像数据。

在上述结构中，可以在规定的定时调整对AD转换部设定的特性数据。作为规定的定时，可以考虑按一定的时间间隔决定的定时、通过用户输入调整指令而决定的定时、初始化时或起动时等的种种定时。这样，在本发明的图像显示装置中，不仅在图像显示装置组装时而且在出厂后也可以很容易地调整图像显示装置的工作特性。

在上述图像显示装置中，上述基准图像信号生成部具有根据上述模拟输入图像信号的格式产生上述基准图像数据并作为数字基准图像信号而输出的基准图像数据生成部和将上述数字基准图像信号转换为上述模拟基准图像信号的DA转换部。

上述基准图像数据生成部包含在上述图像转换处理部中，上述DA转换部也可以将作为规定的图像信号从上述图像转换处理部输出的上述数字基准图像信号转换为上述模拟基准图像信号。

另外，在上述图像显示装置中，上述特性数据设定部也可以仅调整包含在上述特性数据中的多个数据中预先规定的一部分数据。

这样，就可以仅调整想调整的工作特性。

本发明的实施例2是图像处理装置，其特征在于：具有根据预先准备的基准图像数据产生模拟基准图像信号的基准图像信号生成部、选择模拟输入图像信号和上述模拟基准图像信号中的某一方的信号选择部、根据预先设定的特性数据将由上述信号选择部选择的上述模拟输入图像信号和上述模拟基准图像信号中的某一方的模拟图像信号转换为数字图像信号的AD转换部、根据从上述AD转换部输入的上述数字图像信号产生上述规定的图像信号的图像转换处理部、可以更新地存储与对上述AD转换部设定的特性数据相当的数据的存储部和将上述存储部存储的数据作为上述特性数据对上述AD转换部设定的特性数据设定部，上述特性数据设定部调整对上述AD转换部设定的特性数据，同时更新上述存储部存储的数据，以使在规定的定时由上述基准信号生成部产生上述模拟基准图像信号，由上述信号选择部选择上述模拟基准图像信号，从而使表示从上述AD转换部输入上述图像转换处理部的上述数字图像信号的图像数据接近上述基准图像数据。

如果使用该结构的图像处理装置构成上述图像显示装置，则不仅在图像显示装置组装时而且在出厂后也可以很容易地调整图像显示装置的工作特性。

附图说明

图1是表示本发明实施例1的图像显示装置的概略结构的框图。

图2是表示由控制器40执行的自动调整控制程序的流程图。

图3是表示在帧存储器中展开的基准图像数据的例子的说明图。

图4是表示图2的自动调整控制程序中步骤S40的调整处理程序的流程图。

图5是表示AD转换部20的AD转换特性的调整的说明图。

图6是表示基准图像数据的变形例的说明图。

图7是表示基准图像数据的别的变形例的说明图。

图8是表示本发明实施例2的图像显示装置的概略结构的框图。

具体实施方式

下面，根据实施例按以下的顺序说明本发明的实施方式。

A.实施例1：

A1.图像显示装置的全体结构：

A2.工作特性的调整：

B.实施例2：

A.实施例1：

A1.图像显示装置的结构：

图1是表示本发明实施例1的图像显示装置的概略结构的框图。该图像显示装置1000作为图像处理部具有选择器10、AD转换部20(ADC)、视频处理器30、控制器40、EEPROM50和DA转换器60(DAC)。另外，图像显示装置1000，作为图像显示部具有显示驱动器70和显示装置80。作为显示驱动器70，利用与显示装置80对应的驱动器。在本例中，作为显示装置80，使用液晶面板，作为显示驱动器70，使用用于驱动液晶面板的驱动器。

作为上述显示装置80，使用液晶面板或DMD等，同时，也可以具有用于将其照明的照明装置和将从显示装置射出的表示图像的光(图像光)投影到屏幕上的投影光学***，从而使图像显示装置成为投影仪。

控制器40是由CPU、RAM、ROM等构成的计算机。控制器40控制选择器10、AD转换部20、视频处理器30、EEPROM50等各种结构块的工作。例如，将EEPROM50存储的数据对AD转换部20和视频处理器30设定为关于AD转换部20的AD转换特性和显示装置80的显示特性的特性数据。另外，如后面所述，控制器40通过调整对AD转换部20和视频处理器30进行设定的特性数据，执行根据特性数据决定的AD转换部20的AD转换特性和显示装置80的显示特性的调整，并将调整过的特性数据存储到EEPROM50中。控制器40相当于本发明的特性数据设定部，EEPROM50相当于存储部。

选择器10根据从控制器40供给的指令选择从外部输入的RGB格式的模拟输入图像信号Sa和YCbCr格式的模拟输入图像信号Sb中的某一方。此外，选择器10根据从控制器40供给的指令选择从外部输入的输入图像信号Sa或Sb和从DA转换器60输入的基准图像信号Sr中的某一方。基准图像信号Sr的格式是RGB格式或YCbCr格式。在通常的工作时，选择从外部输入的RGB格式的模拟输入图像信号Sa或YCbCr格式的模拟输入图像信号Sb中的某一方，在后面所述的工作特性调整时，就选择基准图像信号Sr。

AD转换部20根据由控制器40设定的特性数据将模拟输入图像信号Sa、Sb或模拟基准图像信号Sr(以下，也简单地称为「输入的模拟图像信号」)转换为数字图像信号。输入的模拟图像信号中，在RGB格式时，包含R、G、B的3色的亮度信号。另外，在YCbCr格式时，包含亮度信号Y和2个色差信号Cb、Cr。在YCbCr格式的输入图像信号中，也包含含有YPbPr格式等的亮度信号和色差信号的格式的信号。

在AD转换部20中，包含用于控制AD转换特性的AD转换特性控制部22。由AD转换特性控制部22按照供给的特性数据控制AD转换特性。

特性数据预先存储在EEPROM50中，由控制器40读出，供给AD转换部20。作为特性数据，有例如表示与输入的图像信号的黑电平相当的底部电平的数据、表示与白电平相当的顶部电平的数据、表示和底部电平与顶部电平之差对应的增益的数据等。但是，不限定这些数据，根据包含在AD转换部中的AD转换特性控制部的AD转换特性的控制方法，可以将各种数据作为特性数据使用。作为AD转换部20，可以利用各种一般的AD转换器。例如，可以利用THine电子公司制的AD转换器THC7116。

视频处理器30利用存储器控制部32进行将从AD转换电路20输入的数字图像信号暂时写入帧存储器34、同时读出写入帧存储器34的数据的控制。这时，进行向可以供给显示装置的格式的图像信号的转换和图像的放大/缩小等各种图像处理。作为该视频处理器30，可以利用PW公司制的视频处理器PW164或PW364等。该视频处理器30与本发明的图像转换处理部相当。另外，如后面所述，从控制器40供给的基准图像数据写入帧存储器34。在进行工作特性的调整时，读出写入该帧存储器34的基准图像数据，作为从视频处理器30输出的图像信号，可以产生数字基准图像信号。产生的数字基准图像信号由DA转换器60转换为模拟基准图像信号Sr后，可以输入选择器10。因此，该帧存储器34、存储器控制部32和DA转换器60相当于本发明的基准图像信号生成部。

视频处理器30的显示特性控制部38按照由控制器40设定的特性数据(显示特性数据)控制由显示装置80显示的图像的亮度、对比度、γ特性、色度等各种显示特性。

视频处理器30的OSD控制部36通常具有根据图中未示出的存储部存储的数据将菜单画面等叠加在表示从帧存储器34读出的图像信号的图像上显示的功能。

从视频处理器30输出的图像信号作为显示用的图像信号供给显示驱动器70。显示驱动器70根据供给的图像信号产生用于驱动显示装置80的驱动信号。显示装置80根据供给的驱动信号显示图像。

A2.工作特性的调整

AD转换部20的AD转换特性控制部的AD转换特性和显示特性控制部38的显示特性的调整，在规定的定时例如以由控制器40具有的定时器计时的一定的时间间隔自动地进行。或者，根据通过控制器40控制的OSD控制部36的控制显示菜单画面，在通过选择菜单画面中的「自动调整控制」的项目的定时进行。另外，也可以在装置起动时等装置进行初始化的定时进行。

图2是表示由控制器40进行的自动调整控制程序的流程图。在自动调整控制开始时，首先，在步骤S10，将表示自动调整的调整项目(自动调整模式)的参量N进行初始化(N＝0)处理。并且，在步骤S20，开始产生基准图像信号。具体而言，由控制器40供给的基准图像数据通过存储器控制部23写入帧存储器34中。而且，写入帧存储器34的基准图像数据由存储器控制部32读出，产生数字基准图像信号。产生的数字基准图像信号作为从视频处理器30输出的显示用的图像信号而输出。

图3是表示在帧存储器中展开的基准图像数据的例子的说明图。如图所示，例如帧存储器34划分为从AD转换部20供给的输入图像数据展开的区域P0(输入图像数据区域)、RGB用的基准图像数据展开的区域P1(RGB基准图像数据区域)和YCbCr用的基准图像数据展开的区域P2(YCbCr基准图像数据区域)。

控制器40产生RGB用的基准图像数据和YCbCr用的基准图像数据。产生的RGB用基准图像数据和YCbCr用基准图像数据分别在对应的RGB基准图像数据区域P1和YCbCr基准图像数据区域P2中展开。作为RGB用基准图像数据，可以利用表示灰度的图像数据(以下，简单地称为「灰度数据」)。作为YCbCr用基准图像数据，利用表示彩色条的图像数据(以下简称为“彩色条数据”)。图3中所示的例子，是灰度数据和彩色条数据由控制器40在基准图像数据区域P1、P2中以所需最小限度的数据区域展开，区域P1或P2的数据由视频处理器30放大为区域P0的尺寸后而输出。

在帧存储器34中展开的基准图像数据作为数字图像信号从视频处理器30输出。在对RGB格式的输入图像信号调整工作特性时，输出在RGB基准图像数据区域P1中展开的RGB用基准图像数据。在对YCbCr格式的输入图像信号调整工作特性时，输出在YCbCr基准图像数据区域P2中展开的YCbCr用基准图像数据。输出的数字基准图像信号由DA转换器60转换为模拟基准图像信号Sr。

另外，在图2的步骤S30，作为向AD转换部20输入的输入信号，不是从外部输入的输入图像信号Sa或Sb(外部信号)，而是由选择器10选择从DA转换器60输出的基准图像信号Sr(内部信号)。该基准图像信号Sr是在步骤S20由DA转换器60将由视频处理器30根据由控制器40在帧存储器34中展开的数据而产生的数字基准图像信号转换为模拟的信号。

包含在由AD转换部20进行了AD转换的数字基准图像信号中的图像数据在帧存储器34的输入图像数据区域P0中展开(图3)。

并且，在步骤S40，根据参量N的值进行调整处理。图4是表示步骤S40的调整处理程序的流程图。在调整处理程序中，根据参量N的值进行调整处理。即，首先，在步骤S400，判断N的值。并且，进行与N＝0，1，...，相应的步骤S410-0，S410-1，…的处理。例如，在N＝0时，作为AD转换部20的AD转换特性，通过AD转换特性控制部22进行黑/白电平的调整。另外，在N＝1时，进行增益电平的调整。在N＝2以后，例如，作为显示装置80的显示特性，进行由γ特性等决定的中间亮度电平特性的调整。

图5是表示AD转换部20的AD转换特性的调整的说明图。设从AD转换部20输出的数字图像信号是8位的图像数据，包含在基准图像信号中的图像数据如上所述，是灰度数据，从黑电平向白电平顺序变化。

这时，如图5所示，从AD转换部20输出的图像数据理想为“00h”～“FFh”(h表示16进制数)线性变化。但是，实际上，由于构成选择器10和AD转换部20的各电路的个别偏差等原因，如图5(A)所示，有时成为特性偏离理想特性。这时，在上述自动调整中，首先，如图5(B)所示，进行黑电平的调整，以使从AD转换部20输出的图像数据中与黑电平对应的图像数据成为“00h”。并且，如图5(C)所示，进行白电平的调整，以使从AD转换部20输出的图像数据中与白电平对应的图像数据成为“FFh”。具体而言，通过对进行了AD转换的模拟图像信号的白电平相对于黑电平的振幅进行增益电平调整而进行。

与在帧存储器34的基准图像数据区域P1、P2(图3)中展开的基准图像数据分别对应的输入图像数据区域P0(图3)中的图像数据的位置是已知的，所以，控制器40通过读出输入图像数据区域P0的对应位置的图像数据，可以很容易知道与黑电平和白电平对应的图像数据的值。

在图2的步骤S50，将参量N的值增加1，判断增加1后的N的值是否为X。X表示在步骤S40的调整处理中进行的调整的项目数。即，在步骤S50，判断所有的调整是否结束。

在调整还未结束时，就返回步骤S20，再次在步骤S40进行与增加1后的参量N的值对应的下一次的调整处理(参见图4)。在所有的调整结束时，就执行步骤S60。在步骤S60，作为向AD转换部20输入的输入信号，由选择器10选择从外部输入的图像信号(外部信号)。

并且，在步骤S70，与从外部输入的输入图像信号对应的图像信号(显示用图像信号)从视频处理器30输出，开始通常的显示工作。

如上所述，在本实施例的图像显示装置1000中，在规定的定时，控制器40可以进行自动调整。这时，将由基准图像信号生成部产生的基准图像信号作为输入图像信号利用，通过调整供给控制AD转换部20的AD转换特性的AD转换特性控制部22的特性数据，从AD转换部22输入视频处理器30的帧存储器34的图像数据可以调整为接近表示基准图像信号的图像数据，在理想情况下可以相等。另外，也可以通过调整供给控制显示装置80的显示特性的显示特性控制部38的特性数据而调整显示特性，因此，在本实施例的图像显示装置1000中，不仅在图像显示装置组装时而且在出厂后也可以很容易地调整图像显示装置的工作特性。

在图2所示的自动调整控制程序中，以进行在步骤S40的调整处理程序中可以进行的所有的调整项目的调整的情况为例进行了说明，但是，不限定此种情况。例如，在选择菜单画面中的「自动调整控制」的项目时，也可以从可以调整的项目中选择想调整的项目，仅进行所选择的项目的调整。这时，在图2所示的自动调整控制程序的步骤S10及步骤S50，作为参量N的值，必须变更为仅设定与所选择的项目对应的值的处理。但是，这样的变更，只要是业者就可以简单地进行，所以，此处省略其说明。

另外，以图3所示的基准图像数据为与输入图像数据区域相等大小的灰度数据或彩色条数据的情况为例进行说明的，但是，不限定此种情况。只要是可以作为用于AD转换特性或显示特性的调整的基准信号就行，不论什么样的数据都可以，例如，可以利用以下所示的基准图像数据。

图6和图7是表示基准图像数据的变形例的说明图。这些图是表示产生的基准图像信号的基准图像数据通过AD转换部20在帧存储器34的输入图像数据区域P0中展开的状态。在图3的例子中，示出了与输入图像数据区域P0相等大小的灰度数据和彩色条数据通过AD转换部20展开的情况，但是，也可以利用在输入图像数据区域P0的一部分区域展开的基准图像数据。图6(A)表示灰度数据和彩色条数据仅在基准图像数据区域P0的一部分行的区域展开的例子，图6(B)表示灰度数据和彩色条数据仅在基准图像数据区域P0的一部分列的区域展开的例子，图6(C)表示灰度数据和彩色条数据仅在由基准图像数据区域P0的一部分行和列表示的区域展开的例子。另外，图7表示基准图像数据在与输入图像数据区域P0中与图像的显示期间相当的区域的下侧的垂直回扫期间相当的区域中展开的例子。

作为基准图像信号生成部，也可以利用OSD控制部36。这时，和显示菜单画面时一样，可以根据OSD控制部36内预先存储的基准图像数据产生数字基准图像信号。

C.实施例2

图8是表示本发明实施例2的图像显示装置的概略结构的框图。实施例2的图像显示装置2000与实施例1的图像显示装置1000不同的地方，仅在于采用了具有独立的基准图像信号生成部90的结构。

在基准图像信号生成部90中，具有基准图像数据生成部92和DA转换部94。在基准图像数据生成部92中，和实施例1一样，按照控制器40的指令将基准图像数据在内部具有的图中未示出的存储器中展开。展开的基准图像数据通过具有与实施例1的DA转换器60相同功能的DA转换部94作为基准图像信号Sr而输出。

因此，在实施例2的图像显示装置2000中，也和实施例1的图像显示装置1000一样，不仅在图像显示装置组装时而且在出厂后也可以很容易地调整图像显示装置的工作特性。

基准图像信号生成部90不是必须独立地具有，也可以在其他某一结构块中具有。

本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明的主旨的范围内可以作各种变更而实施。

Claims

1.一种图像显示装置，是根据输入图像信号显示图像的图像显示装置，具有显示与规定的图像信号对应的图像的图像显示部和处理上述输入图像信号并输出上述规定的图像信号的图像处理部，上述图像处理部具有根据预先准备的基准图像数据产生模拟基准图像信号的基准图像信号生成部、选择模拟输入图像信号和上述模拟基准图像信号中的某一方的信号选择部、将由上述信号选择部选择的上述模拟输入图像信号和上述模拟基准图像信号中的某一方的模拟图像信号根据预先设定的特性数据转换为数字图像信号的AD转换部、根据从上述AD转换部输入的上述数字图像信号产生上述规定的图像信号的图像转换处理部、可以更新地存储相当于对上述AD转换部设定的特性数据的数据的存储部和将上述存储部存储的数据作为上述特性数据对上述AD转换部进行设定的特性数据设定部，上述特性数据设定部调整对上述AD转换部设定的特性数据，同时更新上述存储部存储的数据，以使在规定的定时在上述基准信号生成部产生上述模拟基准图像信号，在上述信号选择部选择上述模拟基准图像信号，从而使表示从上述AD转换部输入上述图像转换处理部的上述数字图像信号的图像数据接近上述基准图像数据。

2.按权利要求1所述的图像显示装置，其中上述基准图像信号生成部具有根据上述模拟输入图像信号的格式产生上述基准图像数据并作为数字基准图像信号而输出的基准图像数据生成部和将上述数字基准图像信号转换为上述模拟基准图像信号的DA转换部。

3.按权利要求2所述的图像显示装置，其中上述基准图像数据生成部包含在上述图像转换处理部中，上述DA转换部将从上述图像转换处理部作为规定的图像信号而输出的上述数字基准图像信号转换为上述模拟基准图像信号。

4.按权利要求1～3的任一项所述的图像显示装置，其中上述特性数据设定部仅调整包含在上述特性数据中的多个数据中预先指定的一部分数据。

5.一种图像处理装置，具有根据预先准备的基准图像数据产生模拟基准图像信号的基准图像信号生成部、选择模拟输入图像信号和上述模拟基准图像信号中的某一方的信号选择部、根据预先设定的特性数据将由上述信号选择部选择的上述模拟输入图像信号和上述模拟基准图像信号中的某一方的模拟图像信号转换为数字图像信号的AD转换部、根据从上述AD转换部输入的上述数字图像信号产生上述规定的图像信号的图像转换处理部、可以更新地存储相当于对上述AD转换部设定的特性数据的数据的存储部和将上述存储部存储的数据作为上述特性数据对上述AD转换部设定的特性数据设定部，上述特性数据设定部调整对上述AD转换部设定的特性数据，同时更新上述存储部存储的数据，以使在规定的定时在上述基准信号生成部产生上述模拟基准图像信号，在上述信号选择部选择上述模拟基准图像信号，从而使表示从上述AD转换部输入上述图像转换处理部的上述数字图像信号的图像数据接近上述基准图像数据。