JPH08163469A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アスペクト変換された画像の歪みを軽減でき
る画像表示装置を得る。 【構成】 アスペクト比４：３の原画像１には５個の円
画像２が含まれ、これをアスペクト比１６：９の画像表
示部５の画像に変換するものとする。表示面上における
眼４の視線検出センサ３の検出に応じてその視線を中心
とする所定の視野６を表示面に定める。表示面にはアス
ペクト変換により歪みを持つ円画像２ａ、２ｂが表示さ
れるが、視線が動き、これに伴って視野６が動くとき、
歪んだ円画像２ａ、２ｂが視野６の外側に表示されるよ
うにアスペクト変換を制御する。制御の方法としては例
えば原画像を書き込むフレームメモリの書き込みクロッ
クを制御する。 【効果】 画像歪み部分が常に表示面における観察者の
視野の外に表示されるので歪みが気にならない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はアスペクト変換機能をす
る画像表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ハイビジョン方式のＴＶや、
ワイドビジョンと呼ばれる横長ＴＶのようにアスペクト
比が１６：９の画像表示装置に、従来のＮＴＳＣ方式や
ＰＡＬ方式におけるアスペクト比４：３の映像信号を表
示するために、画像を部分的に圧縮、伸長、間引き等の
加工をしてアスペクト比を変換・表示する機能が知られ
ている。図８（ａ）〜（ｅ）にこのようなアスペクト変
換の例を示す。

【０００３】アスペクト変換では、例えばＮＴＳＣの
４：３の画面を１６：９の画面領域に表示しようとする
場合、相似形で拡大すると、図８（ａ）のように画面の
左右両側に未使用の黒い部分が生じたり、あるいは図８
（ｂ）のように、上下の一部分が表示領域内から外れて
しまうため、画面全体を１６：９の有効画面全体に表示
することができない。このため、上下領域を圧縮（間引
き）したり、あるいは左右端を伸長することにより、図
８（ｃ）のように中心領域はほぼ１：１のまま、上下あ
るいは左右端が左右方向に扁ぺいな画面による変換、図
８（ｄ）のように画面全体を扁ぺいにする変換、図８
（ｅ）のように画面下の字幕部の表示領域のみ扁ぺいに
する変換などを用いることにより、１６：９の有効画面
全体にＮＴＳＣ画面全体を表示できるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例図８（ｃ）〜（ｅ）では画面の一部又は全部が、本
来の映像に対して扁ぺいとなっているため、その部分を
見た時に画面の歪みとして不自然に映る欠点があった。
特に、ビデオカメラのビューファインダ部や、ヘッドマ
ウントタイプのディスプレーのように、目に近接して配
置された小画面の表示装置においては、小さな眼の動き
で容易に画面全体を見わたせるため、こうした画面の歪
みが、大画面のものよりも気になりやすい。

【０００５】この発明は上記の欠点を除去するためにな
されたもので、アスペクト変換された画像の歪みを軽減
することのできる画像表示装置を提供することを目的と
している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明において
は、アスペクト変換機能を有する画像表示装置におい
て、表示画面上における視線を検出する視線検出手段
と、上記視線検出手段の検出信号に応じて上記アスペク
ト変換の動作を制御する制御手段とを設けている。

【０００７】請求項２の発明においては、上記制御手段
は、アスペクト変換された画像に生じる歪み部分が表示
画面上の視野外で表示されるように制御を行っている。

【０００８】請求項３の発明においては、上記制御手段
は、原画像信号が書き込まれる記憶手段を設け、その書
き込みクロックを制御するようにしている。

【０００９】請求項４の発明においては、表示画面を有
する液晶パネルと、上記表示画面上における視線を検出
する視線検出手段と、上記液晶パネルをシフトパルス入
力より水平及び垂直方向に駆動する駆動手段と、上記視
線検出手段の検出信号に応じて水平、垂直方向の両方又
は一方のシフトパルスを制御することによりアスペクト
変換を行う制御手段とを設けている。

【００１０】

【作用】請求項１の発明によれば、視線検出に応じてア
スペクト変換の動作を制限することにより、変換により
生じる画像歪みが軽減される。

【００１１】請求項２の発明によれば、画像歪み部分が
表示画面の観察者の視線外に来るように制御することに
より、観察者にとって画像歪みが気にならなくなる。

【００１２】請求項３の発明によれば、原画像信号が書
き込まれる記憶手段の書き込みクロックを視線検出に応
じて制御することにより、画像歪み部分を視線外で表示
することができる。

【００１３】請求項４の発明によれば、液晶パネルを水
平、垂直方向に駆動するシフトパルスを視線検出に応じ
て制御することにより、画像歪み部分を視線外で表示す
ることができる。

【００１４】

【実施例】

〔第１の実施例〕図１、図２、図３は本発明の第１の実
施例を示す。図２は本発明の特徴を最もよく表す動作を
示しており、１は従来のアスペクト比４：３の原画像信
号を示し、ここでは説明のために２で示される５個の円
画像を映し出している。３は、視線の方向を検出するセ
ンサを示す。３ａは検出する参照光、３ｂは眼からの反
射光を示す。４は人間の眼を横方向から見た図を示して
いる。５は１６：９のアスペクト比を有する画像表示部
を示している。ここでは６で示した点線の円内が、注視
しているおおよその視野部分を示している。

【００１５】図２（ａ）がアスペクト比変換前の４：３
の原画像、図２（ｂ）〜（ｄ）は、上下方向を圧縮して
１６：９にアスペクト変換後の画像を示し、それぞれ視
野６の視線の中心が（ｂ）では真ん中、（ｃ）では下
方、（ｄ）では上方の場合を示している。視線の動きを
センサ３で検出し、画像の圧縮する領域を視野６外の領
域とするように変化させている。なお、視線検出用のセ
ンサ３は公知のものを用いることができる。

【００１６】図１は、第１の実施例による画像表示装置
のブロック図、図３は動作タイミングを示している。こ
こでは、視野６外の垂直（Ｖ）方向の画像を圧縮する作
業を、フレームメモリに書き込む際のＶ方向のアドレス
を決めるクロックを視線の動きに応じて制御することに
より実現する場合を示している。

【００１７】図１において、７は入力映像信号（原信
号）をＲＧＢの色信号にデコードするＲＧＢデコーダ
部、８はＡ／Ｄ変換部、９はＲＧＢ各色２フィールド分
のフレームメモリ、１０はＤ／Ａ変換部、１１はセンサ
３からの視線検出信号に応じて、Ｖ方向の書き込みアド
レスコントロールクロックＶＣＬＫを制御し、フレーム
メモリ９内のアドレスを決めるアドレス制御部である。

【００１８】図３において、１２は、原画像信号１にお
ける走査線を簡略化して示している。ｌ、ｌ＋１、ｌ＋
２、ｌ＋３はインターレースされて隣接する上方部の４
本の走査線を示し、ｍ、ｍ＋１、ｍ＋２、ｍ＋３はイン
ターレースされて隣接する中央部の４本の走査線を示
し、ｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、ｎ＋３はインターレースされ
て隣接する下方部の４本の走査線を示している。ｌ＋
α、ｍ＋α、ｎ＋α（α＝０、１、２、３）のうち点線
はｏｄｄフィールドの信号を、実線はｅｖｅｎフィール
ドの信号を示している。１３ａ、１３ｂはそれぞれｏｄ
ｄフィールド、ｅｖｅｎフィールドにおける水平（Ｈ）
周期の原信号を示している。

【００１９】１４ａ、１４ｂは画面中央部に視線がある
場合のフレームメモリ書き込みのためのＶ方向のアドレ
スコントロールクロックであり、Ｈレベルになることに
より、フレームメモリ９に書き込む水平ラインを選択し
ている。また、このＶ方向アドレスコントロールクロッ
ク１４ａ、１４ｂは、それぞれｏｄｄフィールドとｅｖ
ｅｎフィールドにおけるクロックである。５ａは上記ク
ロック１４ａ、１４ｂで書き込まれたフレームメモリ９
の信号をアスペクト比１６：９の画面にインターレース
表示した画像である。ここでは上方のｌ＋１、ｌ＋２ラ
インと下方のｎ＋１、ｎ＋２ラインとが間引かれてフレ
ームメモリ９に記録されることにより、画像上下が圧縮
されている。

【００２０】１５ａ、１５ｂは画面下方部に視線がある
場合のフレームメモリ書き込みのためのＶ方向のアドレ
スコントロールクロックであり、それぞれｏｄｄフィー
ルドとｅｖｅｎフィールドにおけるクロックを示してい
る。５ｂは上記クロック１５ａ、１５ｂで書き込まれた
フレームメモリ９の信号を１６：９の画面にインターレ
ース表示した画像である。ここでは画面上部のｌ、ｌ＋
１、ｌ＋３が間引かれてフレームメモリ９に記録される
ことにより、画像上部が圧縮されている。

【００２１】上述のようにＶ方向アドレスコントロール
クロック１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂを視線の方向
に応じて選択して切換えることにより、画像歪みを図２
の視野６の中心から外すようにしている。

【００２２】このようにすることにより、図２（ｂ）の
ように、画像表示部５の略中央に視野６がある場合は、
上下２つの円画像２ａ、２ｂが歪んで表示されるが他の
３つの円画像２は真円で表示される。この場合、画像表
示部５を見る人は視野６内の円画像２のみが真円で見
え、歪んでいる円画像２ａ、２ｂは視野６に入らないの
で、歪みは気にならない。

【００２３】図２（ｂ）（ｃ）は視野６が画像表示部５
の上、下に寄った場合を示しているが、この場合も上記
と同様に上又は下の円画像２ａ又は２ｂが歪み、視野６
内の円画像２が真円に見えるので歪みは気にならない。

【００２４】〔第２、第３の実施例〕図４及び図５に第
２及び第３の実施例のブロック図と動作タイミング図を
示す。図４においては、画像表示部として液晶パネル５
ｃを用いている。１６はＲＧＢデコーダ部７でデコード
された色信号を液晶駆動用反転信号とするアンプ部であ
り、１８、１９は液晶パネル５ｃの画素に信号を転送す
るための水平及び垂直のシフトレジスタである。１７は
センサ３で検出された視線の方向に応じてシフトレジス
タ１８、１９の転送パルスを制御するシフトレジスタ制
御部である。

【００２５】図５において、１３ｃは水平期間の原信号
を示している。２１はブランキング期間であり、２２は
有効水平走査期間である。従って２１＋２２＝１水平走
査期間（１Ｈ）＝６３．５μｓとなっている。２０ａ、
２０ｂ、２０ｃ、２０ｄは水平（Ｈ）シフトレジスタ１
８のシフトパルスを示している。Ｈレベル入力の度に水
平方向に信号線に信号が転送されていく。

【００２６】図６は、図４の回路及び図５のタイミング
で実現される第２の実施例画像を示している。ここで図
６（ａ）は原画像であり、図６（ｂ）は図４の回路にお
いて図５の水平シフトレジスタ１８のシフトパルス２０
ａで実現される１６：９の画面上の画像を示している。
図６（ｃ）は図４の回路において、図５の水平シフトレ
ジスタ１８のシフトパルス２０ｂで実現される１６：９
の画面上の画像を示している。４ｂは上から見た両眼を
示す。

【００２７】図４及び図５のにおいては、ブランキン
グ期間２１内に１６：９画面両側に相当する画素分の水
平シフトパルス２０ａを空打ちしているため、図６
（ｂ）のように液晶パネル５ｃ中、両側に無表示部分５
ｄが形成され、１６：９画面の中央に４：３の画像を表
示している。

【００２８】図４及び図５のにおいては、ブランキン
グ期間２１内に画面右側の画素に相当する水平シフトパ
ルス２０ｂを空打ちしているため、図６（ｃ）のように
１６：９画面の右側に無表示部５ｅが形成され、１６：
９画面左側に４：３の画像を表示している。

【００２９】このように水平シフトパルス２０ａ、２０
ｂをセンサ３の検出信号により選択切換えることによ
り、図６に示されるように、視野外に無表示部５ｄ、５
ｅを形成し、１６：９の液晶パネル５ｃに表示した際の
違和感を取り除いている。

【００３０】図７は図４の回路及び図５のタイミングで
実現される第３の実施例の画像を示す。ここで、原画像
は第２実施例と同じ図６（ａ）に対し、図７（ａ）は図
４の回路において、図５の水平シフトレジスタ１８のシ
フトパルス２０ｃで実現される１６：９画面上の画像を
示している。図７（ｂ）は図４の回路において、図５の
水平シフトレジスタ１８のシフトパルス２０ｄで実現さ
れる１６：９画面上の画像を示している。

【００３１】図５のにおいては、有効水平走査期間２
２の間で、左右領域において中央部よりも密なタイミン
グでシフトすることにより、図７（ｃ）のように両端が
伸長された画像が実現される。

【００３２】図５のにおいては、有効水平走査期間２
２のうち、右側領域において、左、中央部よりも密なタ
イミングでシフトする事により、図７（ｃ）のように右
画面が伸長された画像が実現される。

【００３３】本実施例においてもセンサ３の検出信号に
より、水平シフトパルス２０ｃ、２０ｄを選択切り換え
ることにより、図７に示されるように視野を外れた領域
に画像歪みを移動させて１６：９パネルに４：３画像５
ｆ、５ｇ全体を表示した時の異和感を取り除いている。

【００３４】上述した各実施例によれば、原画像信号の
一部を圧縮あるいは伸長して画面全体に表示する際に、
画面歪みのある領域を、検出された視線をもとに視野か
ら外れた領域にもってくることにより、画像上の異和感
を取り除くと共に、画面サイズ以上の迫力ある映像を表
示する機能を持たせることが可能となる。

【００３５】また、第１の実施例のように、フレームメ
モリ９の書き込みの際のアドレス制御を視線検出信号に
より選択切換することにより、比較的容易な構成及び低
コストで上記の機能を実現できる。

【００３６】また、第２、３の実施例のように水平、垂
直シフトレジスタ１８、１９のシフトパルスを視線検出
信号に応じて選択切換えすることにより、上記と同様に
容易かつ低コストに上記機能を実現できる。

【００３７】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１の発明
によれば、視線検出に応じてアスペクト変換の動作を制
御するように構成したことにより、変換により生じる画
像歪みを軽減できる効果がある。

【００３８】また、請求項２の発明によれば、画像歪み
部分が表示画面の観察者の視線外に来るように制御する
ように構成したことにより、観察者によって画像歪みが
気にならなくなる効果がある。

【００３９】請求項３の発明によれば、原画像信号が書
き込まれる記憶手段の書き込みクロックを視線検出に応
じて制御するように構成したことにより、画像歪み部分
を視線外で表示することができる効果がある。

【００４０】請求項４の発明によれば、液晶パネルを水
平、垂直方向に駆動するシフトパルスを視線検出に応じ
て制御することにより、画像歪み部分を視野外で表示す
ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すブロック図であ
る。

【図２】第１の実施例の動作を示す説明図である。

【図３】第１の実施例の動作を示すタイミングチャート
である。

【図４】本発明の第２、第３の実施例を示すブロック図
である。

【図５】第２、第３の実施例の動作を示すタイミングチ
ャートである。

【図６】第２の実施例の動作を示す説明図である。

【図７】第３の実施例の動作を示す説明図である。

【図８】従来のアスペクト変換を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 原画像信号 ３ 視線検出センサ ５ 画像表示部 ９ フレームメモリ １１ アドレス制御部 ５ｃ 液晶パネル １７ シフトレジスタ制御部 １８ 水平シフトレジスタ １９ 垂直シフトレジスタ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アスペクト変換機能を有する画像表示装
   置において、 表示画面上における視線を検出する視線検出手段と、 上記視線検出手段の検出信号に応じて上記アスペクト変
   換の動作を制御する制御手段とを設けたことを特徴とす
   る画像表示装置。
2. 【請求項２】 上記アスペクト変換により得られた画像
   の一部に生じた変換による画像歪み部分が、上記視線検
   出手段により検出された上記表示画面上における視線を
   含む所定の視野より外れた領域に表示されるように上記
   制御手段により制御することを特徴とする請求項１記載
   の画像表示装置。
3. 【請求項３】 原画像信号が書き込まれる記憶手段を設
   け、上記アスペクト変換は、上記視線検出手段の検出信
   号に応じて上記記憶手段に与えられる書き込みアドレス
   クロックを上記制御手段により制御することにより実現
   することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
4. 【請求項４】 表示画面を有する液晶パネルと、上記表
   示画面上における視線を検出する視線検出手段と、 上記液晶パネルをシフトパルスにより水平及び垂直方向
   に駆動する駆動手段と、 上記視線検出手段の検出信号に応じて水平、垂直方向の
   両方又は一方のシフトパルスを制御することによりアス
   ペクト変換を行う制御手段とを備えた画像表示装置。
5. 【請求項５】 上記アスペクト変換は、アスペクト比が
   ４：３の原画像信号をアスペクト比が１６：９の画面に
   表示するための変換であることを特徴とする請求項１又
   は４記載の画像表示装置。