專利名稱：圖像處理裝置、圖像顯示裝置、圖像處理方法及圖像顯示方法
技術領域：
本發明涉及圖像處理裝置、圖像顯示裝置、圖像處理方法及圖像顯示方法。
背景技術：
近年來，圖像內容的灰度等級數、動態范圍增加，所顯示的圖像的暗部、亮部因顯示設備的對比度不足而無法表現，不能完全再現暗部、亮部的細微部分的情況正在增多。為了表現這種暗部、亮部的細微部分，要實施被稱為黑白擴展的圖像適應型灰度等級修正處理。
圖19是表示上述灰度等級修正處理的說明圖。在圖19中，作為M等級修正處理中由各圖像信號表現的圖像的特性，在橫軸和縱軸上分別示意表示出圖像水平方向的位置和亮度等級。
輸入圖像1MG1是左側為低亮度(低灰度等級)、右側為高亮度(高灰度等級)的圖像，在亮度低的區域也有微小的灰度等級變化，并且在亮度高的區域也有微小的灰度等級變化。在針對這種輸入圖像IMG1實施上述的灰度等級修正處理時，如圖19所示，要按照向上凸的灰度系數修正曲線實施AJL等級修正，以在整體上提高亮度。其結果為，在灰度等級修正后的輸出圖像IMG2中，雖然在畫面整體上亮度升高、在左側低亮度的區域中亮度被擴展，但是在低亮度的區域平均的亮度也上升。
這樣，就以往的灰度等級修正處理而言，例如在圖像內包括暗部時通過在整體上提高亮度以便低灰度等級側的亮度升高，就可以表現暗部的微小的灰度等級變化。另一方面，例如在圖像內包括亮部時通過在整體上降低亮度以便高灰度等級側的亮度下降，就可以表現亮部的微小的灰度等級變化。
對于這種與支變等級修正處理有關的技術,例如^^示在專利文獻1中。在專利文獻l中公示出， 一種計算與輸入圖像的平均亮度相對應的灰度系數修正曲線、按照該灰度系數修正曲線來實施輸入圖像的亮度修正之技
術。采用該專利文獻l中所公示的技術，輸入圖像的平均亮度越低，修正后的亮度的放大率越是上升。另外，在輸入圖像為動態圖像時，通過根據畫面的平均亮度和前一幀的平均亮度之間的線性和，求取灰度系數修正曲線，來抑制修正后的動態圖像的閃爍。
專利文獻l :特開號^>才艮但是，在專利文獻l所公示的技術中存在下述這樣的問題，即因為對畫面整體實施同樣的亮度修正，所以不只是暗部的細微部分，暗部整體、其他的亮度區域也^^現得較明亮。因此，在暗部和亮部同時存在時，例如有時可以表現暗部的細微部分，另一方面卻無法表現亮部的細微部分。
另外，在專利文獻l所公示的技術中，因為只修正亮度分量，所以各像素的色度發生變化，畫面整體的色趨勢進行變化。這種情況下，只通過亮度分量的修正，有可能使畫面質量劣化，人們期望在表現圖像的細孩史部分時可以維持畫面整體的色趨勢。

發明內容
本發明是鑒于如上的技術性問題而做出的，其目的之一在于，提供一種在不給其他的亮度區域帶來影響的狀況下改進圖像細微部分的表現的圖像處理裝置、圖像顯示裝置、圖像處理方法及圖像顯示方法。
為了解決上述問題，本發明涉及一種圖像處理裝置，用來修正圖像信號，其特征為，包括亮度分量修正量計算部，在預定的空間頻帶上，只對預定的亮度等級(level)范圍的圖像信號計算該圖像信號的亮度分量的修正量；亮度分量修正部，使用由上述亮度分量修正量計算部計算出的上述修正量，來修正上述圖像信號的亮度分量。根據本發明，由于在預定的空間頻帶，只對預定的亮度等級范圍的圖像信號修正該圖像信號的亮度分量，因而不會對畫面整體實施同樣的修正，即〗吏在暗部和亮部同時存在時，也能夠以能夠表現暗部和亮部雙方的細微部分的方式修正圖像信號。
為了解決上迷問題，本發明涉及一種圖像處理裝置，用來修正圖像信
號，其特征為，包括亮度分量修正量計算部，計算上迷圖像信號的亮度分量的對預定空間頻帶的修正量；亮度分量修正部，使用由上述亮度分量修正量計算部計算出的上述修正量，來修正上述圖傳4t號的亮度分量；預定的亮度等級區域內的修正量比其他區域內的修正量大。
根據本發明，圖像信號的亮度分量針對預定的空間頻帶被進行修正。另外，預定的亮度等級區域內的修正量比其他區域內的修正量大。從而，即便在暗部和亮部同時存在時，也不會對畫面整體實施同樣的修正，就能以能夠表現暗部和亮部雙方的細微部分的方式修正圖像信號。
另夕卜，在本發明所涉及的圖像處理裝置中，可以包括色差分量修正部，以使得在由上述亮度分量修正部進行的修正前后xy色度的值不發生變化的方式，修正上述圖像信號的色差分量。
根據本發明，由于以使得亮度分量的修正前后的xy色度的值不發生變化的方式，與亮度分量的修正聯動來修正色差分量，因而除上述的效果之夕卜，還可以避免各像素的色度進行變化、畫面整體的色趨勢進行變化的情況，在表現圖像的細微部分時可以維持畫面整體的色趨勢。
另外，在本發明所涉及的圖像處理裝置中，可以包括色差分量修正量計算部，根據由上述亮度分量修正部進行的修正前后的上述圖像信號的亮度分量，以使得xy色度的值不發生變化的方式，來計算該圖像信號的色差分量的修正量；上述色差分量修正部使用由上述色差分量修正量計算部計算出的上述色差分量的修正量，來修正上述圖像信號的色差分量。
根據本發明，由于和圖像信號的亮度分量的修正聯動，相應于亮度分量的修正量來修正色差分量，因而可以在不使亮度分量的修正前后的xy色度的值產生變化的狀況下，實現能表現圖像暗部、亮部的細微部分的圖像信號的修正。
另夕卜，在本發明所涉及的圖像處理裝置中，可以包括調整參數存儲部，
存儲上述色差分量的調整參數；在將修正前的上述亮度分量設為Yin、將修正后的上述亮度分量設為Yout、將上述調整參數設為b時，上述色差分量修正部通過把(1 - bx (1 - Yout/Yin ))作為色差增益，對上述圖傳4言號的色差分量乘以上述色差增益，來修正上述色差分量。
根據本發明，可以用簡單的處理實現與圖像信號的亮度分量的修正聯動的色差分量修正。
另外，在本發明所涉及的圖像處理裝置中，可以包括信號提取電路，從上述圖像信號的亮度分量提取上述空間頻帶的信號；上述亮度分量修正量計算部包括亮度增益計算電路，計算與上述圖像信號的亮度分量的等級
對應的亮度增益；根據由上述信號提取電路所提取的上迷空間頻帶的信號
和由上述亮度增益計算電路計算出的上述亮度增益，來計算上述亮度分量的修正量。
根據本發明，由于可以由信號提取電g取預定的空間頻帶的信號，由亮度增益計算電路確定預定的亮度分量的等級范圍的信號，因而能夠采用簡單的構成，在預定的空間頻帶上只對預定的亮度等級范圍的圖像信號修正該圖像信號的亮度分量。
另外，在本發明所涉及的圖像處理裝置中，可以包括多級濾波電路，
從上述圖像信號的亮度分量提取上述空間頻帶的信號；上述亮度分量修正量計算部包括多個表，按上述多級濾波電路的每一輸出來設置，輸出與修正前的上述亮度分量的等級對應的增益；多個乘法器，按上述多級濾波電路的每一輸出來設置，將上述多級濾波電路的輸出和構成上述多個表的各表的輸出相乘；加法器，將構成上述多個乘法器的各乘法器的相乘結果相加；計算上述加法器的輸出來作為上述亮度分量的修正量。
才艮據本發明，由于在預定的空間頻帶上只對預定的亮度等級范圍的圖像信號修正該圖4象信號的亮度分量時，由按多級濾波電路的每一輸出所設置的多個表輸出增益，因而可以減少乘法器的個數，可以實現低消耗電力化及低成本化。
另夕卜，在本發明所涉及的圖像處理裝置中，可以包括信號提取電路，
從上述圖像信號的亮度分量提取上述空間頻帶的信號；上述亮度分量修正量計算部包括下a，該表輸出與上述信號提取電路的輸出和修正前的上述亮度分量的等級對應的上述亮度分量的修正量。
才艮據本發明，由于在預定的空間頻帶上只對預定的亮度等級范圍的圖像信號修正該圖像信號的亮度分量時，通it^輸出亮度分量的修正量，因而可以無需乘法器，能實現大幅度的低消耗電力化及低成本化。
另外，本發明涉及一種圖像顯示裝置，用來根據圖像信號顯示圖像，其特征為，包括上面任一個所述的圖像處理裝置，修正上述圖像信號；圖像顯示部，根據由上述圖像處理裝置修正后的圖像信號，來顯示圖像。
根據本發明，可以提供在不給其他的亮度區域帶來影響的狀況下改進圖像細微部分的表現的圖像顯示裝置。
另夕卜，本發明涉及一種圖像顯示裝置，用來根據圖像信號顯示圖像，其特征為，包括圖像處理部，修正下述圖像的圖像信號，該圖像中，按圖像的第1方向，空間頻率進行變化，并且按和上述第1方向交叉的第2方向，上述圖像信號的亮度分量的等級進行變化，且上述亮度分量的交流分量整體上均勻；圖像顯示部，根據由上述圖像處理部修正后的圖像信號，來顯示圖像；上述圖像顯示部顯示在預定的空間頻帶的預定的亮度等級范圍內亮度的交流分量不均勻的圖像。
根據本發明，通過在預定的空間頻帶上只對預定的亮度等級范圍的圖像信號修正該圖像信號的亮度分量，可以提供在不給其他的亮度區域帶來影響的狀況下改進圖像的細微部分的表現的圖像顯示裝置。
另夕卜，本發明涉及一種圖像處理方法，用來修正圖像信號，其特征為，包括亮度分量修正量計算步驟，在預定的空間頻帶上只對預定的亮度等級范圍的圖4象信號計算該圖像信號的亮度分量的修正量；亮度分量修正步驟，使用在上述亮度分量修正量計算步驟中計算出的上述修正量，來修正上述圖像信號的亮度分量。根據本發明，由于在預定的空間頻帶上只對預定的亮度等級范圍的圖像信號修正該圖像信號的亮度分量，因而不會對畫面整體實施同樣的修正，即4更在暗部和亮部同時存在時，也能夠以能夠表現暗部和亮部雙方的細微部分的方式修正圖像信號。
另外，在本發明所涉及的圖像處理方法中，可以包括色差分量修正步
驟，以使得在上述亮度分量修正步驟中的修正前后、xy色度的值不發生變化的方式，修正上述圖像信號的色差分量。
根據本發明，由于以使得亮度分量修正前后的xy色度的值不發生變化的方式，與亮度分量的修正聯動來修正色差分量，因而除上述的效果之外，還可以避免各像素的色度進行變化、畫面整體的色趨勢進行變化的情況，在表現圖像的細孩i部分時可以維持畫面整體的色趨勢。
另外，在本發明所涉及的圖像處理方法中，可以包括色差分量修正量計算步驟，根據上述亮度分量修正步驟中的修正前后的上述圖像信號的亮度分量，以使得xy色度的值不發生變化地來計算該圖像信號的色差分量的修正量；上述色差分量修正步驟中，使用在上述色差分量修正量計算步驟中計算出的上述色差分量的修正量，來修正上述圖像信號的色差分量。
根據本發明，由于與圖像信號的亮度分量的修正聯動，相應于亮度分量的修正量來修正色差分量，因而可以在不使亮度分量的修正前后的xy色度的值產生變化的狀況下，實現能表現圖像暗部、亮部的細微部分的圖像信號的修正。
另外，在本發明所涉及的圖像處理方法中，可以包括信號提取步驟，從上述圖像信號的亮度分量提取預定空間頻帶的信號；上述亮度分量修正量計算步驟包括亮度增益計算步驟，計算與上述圖像信號的亮度分量的等,應的亮度增益；根據在上述信號提取步驟中所提取的上述空間頻帶的信號和在上述亮度增益計算步驟中計算出的上述亮度增益，來計算上述亮度分量的修正量。
根據本發明，由于可以在信號提取步驟中提取預定的空間頻帶的信號，在亮度增益計算步驟中確定預定的亮度分量的等級范圍的信號，因而能夠采用簡單的處理，在預定的空間頻帶上只對預定的亮度等級范圍的圖像信號修正該圖像信號的亮度分量。
另外，本發明涉及一種圖像顯示方法，用來根據圖像信號顯示圖像，
其特征為，包括亮度分量修正量計算步驟，在預定的空間頻帶上只對預定的亮度等級范圍的圖像信號計算該圖像信號的亮度分量的修正量；亮度分量修正步驟，使用在上述亮度分量修正量計算步驟中計算出的上述修正量，來修正上述圖像信號的亮度分量；圖像顯示步驟，根據在上述亮度分量修正步驟中修正后的圖像信號，來顯示圖像。
根據本發明，可以提供在不給其他的亮度區域帶來影響的狀況下改進圖像的細微部分的表現的圖像顯示方法。
另外，本發明涉及一種圖像顯示方法，用來根據圖像信號顯示圖像，其特征為，包括亮度分量修正量計算步驟，計算上述圖像信號的亮度分量的對預定空間頻帶的修正量；亮度分量修正步驟，使用在上述亮度分量修正量計算步驟中計算出的上述修正量，來修正上述圖像信號的亮度分量；圖像顯示步驟，根據在上述亮度分量修正步驟中修正后的圖像信號，來顯示圖^^;預定的亮度等級區域的修正量比其他區域的修正量大。
根據本發明，可以提供在不給其他的亮度區域帶來影響的狀況下改進圖像的細孩i部分的表現的圖像顯示方法。
另外，本發明涉及一種圖像顯示方法，用來根據圖4象信號顯示圖4象，其特征為，包括圖像處理步驟，修正下述圖像的圖像信號，該圖像中，按圖像的第l方向，空間頻率進行變化，并且按和上述第l方向交叉的第2方向，上述圖像信號的亮度分量等級進行變化，且上述亮度分量的交流分量整體上均勻；圖像顯示步驟，根據在上述圖像處理步驟中修正后的圖像信號，來顯示圖像；上述圖像顯示步驟中顯示在預定的空間頻帶的預定的亮度等級范圍內亮度的交流分量不均勻的圖像。
根據本發明，通過在預定的空間頻帶上只對預定的亮度等級范圍的圖像信號修正該圖像信號的亮度分量，可以提供在不給其他的亮度區域帶來影響的狀況下改進圖像的細微部分的表現的圖像顯示方法。


圖1是本發明所涉及的實施方式1中的圖像顯示系統的構成例的框圖。
圖2是在圖1的圖像處理部中執行的灰度等級修正處理的說明圖。
圖3是圖1的圖像處理部的工作說明圖。
圖4是圖1的圖像處理部的硬件構成例的框圖。
圖5是圖4的多級濾波電路的構成例的框圖。
圖6是圖4的亮度信號修正量計算電路的構成例的框圖。
圖7是圖6的加權計算電路的工作說明圖。
圖8是圖6的亮度增益計算電路的工作說明圖。
圖9是圖4的色差增益計算電路的構成例的框圖。
圖IO是圖9的色差增益計算電路的工作例的說明圖。
圖11是實施方式1中的圖像處理部的亮度信號的修正處理例的流程圖。
圖12是實施方式1中的圖像處理部的色差信號的修正處理例的流程圖。
圖13是圖1的投影部的構成例的附圖。 圖14是示意表示實施方式1中的測試圖像的附圖。 圖15是本發明所涉及的實施方式2中的亮度信號修正量計算電路的構 成例的框圖。
圖16 (A)、圖16 (B)、圖16 (C)是圖15的第1~第3LUT (查 找表)的工作說明圖。
圖17是本發明所涉及的實施方式3中的亮度信號修正量計算電路的構 成例的框圖。
圖18是圖17的LUT的工作說明圖。
圖19是以往的灰度等級修正處理的說明圖。 符號說明
IO'"圖像顯示系統，20…投影機，30…圖像處理部，32、 70…行存儲器， 40…多級濾波電路，42…第1濾波電路，44…第2濾波電路，46'"第3濾波
14電路，50、 200、 250."亮度信號修正量計算電路，52…加權計算電路，5+~ 543、 58、 204廣2043、 Ml…乘法器，55、 206、 Al…加法器,56."亮度增益 計算電路，60".亮度信號修正電路，80…色差增益計算電路，82."色差信號 調整電路，84"'調整參數存儲部，90."色差信號修正電路，IOO".投影部， 110…光源,112、 114…積分透鏡，116"'偏振變換元件，118…重疊透鏡， 120R…R用分色鏡，120G…G用分色鏡，122、 148、 150…反射鏡，124R"R 用場透鏡，124G…G用場透鏡，130R"'R用液晶面板，130G…G用液晶面 板，130B…B用液晶面板，140…中繼光學系統，142、 144、 146'"中繼透鏡， 160…十字分色棱鏡，170…投影透鏡，202廣'第1LUT， 202廣第2LUT， 2023'"第3LUT， 252."LUT， FOl ~ F03"'濾波電路的輸出，Gl…亮度增益 計算機構，Ll…信號提取機構，SCR…屏幕，Y、 Yl…亮度信號，U、 Ul、 V、 Vl…色差信號
具體實施例方式
下面，對于本發明的實施方式，使用附圖進行詳細說明。還有，下面 說明的實施方式并不用來不恰當地限定技術方案所述的本發明的內容。另 外，下面說明的構成的全部不一定是本發明的必須構成要件。
下面，作為本發明所涉及的圖像顯示裝置，以投影機為例進行說明， 但是本發明所涉及的圖像顯示裝置并不限定為投影機。 〔實施方式1〕
圖l表示本發明所涉及的實施方式l中的圖像顯示系統的構成例的框圖。
圖像顯示系統10包括投影機20和屏幕SCR。投影機20通過根據輸 入圖像信號調制來自未圖示的光源的光，將調制后的光投影于屏幕SCR 上，來顯示圖像。
該投影機20包括圖像處理部30 (廣義而言是圖像處理裝置)和投影 部100 (廣義而言是圖像顯示部)。圖像處理部30以使得可以在不給其他 的亮度區域帶來影響的狀況下表現顯示圖像暗部、亮部的細微部分的方式，修正輸入圖像信號，將修正后的圖像信號輸出給投影部100。投影部 100將根據來自圖像處理部30的圖像信號調制后的光投影于屏幕SCR上。
圖2是表示在圖1的圖像處理部30中執行的灰度等級修正處理的說明 圖。在圖2中，作為灰度等級修正處理中由各圖像信號表現的圖像的特性， 在橫軸和縱軸上分別示意表示出圖像水平方向的位置和亮度等級。
輸入圖像IMGin例如是左側為低亮度(低灰度等級)、右側為高亮度 (高灰度等級)的圖像，在亮度低的區域上也有微小的灰度等級變化，并 且在亮度高的區域上也有微小的灰度等級變化。信號提取機構Ll從該輸 入圖像IMGin的圖像信號的亮度分量，提取預定的空間頻帶的亮度分量的 信號YH。在圖2中，信號提^ObL構Ll對應于空間頻率來設定增益，提取 出該增益大的空間頻帶的亮度分量的信號YH。
另外，亮度增益計算機構Gl計算與該輸入圖像的圖像信號的亮度分 量的等級對應的增益系數g。在圖2中，亮度增益計算機構Gl,按照使得 在亮度分量的等級低的區域上增益系數g增大、在亮度分量的等級高的區 域上增益系數g大致為O的方式，進行計算。
其結果為，乘法器Ml生成信號gYH，該信號gYH是對由信號提:^L 構Ll所提取的信號YH乘以由亮度增益計算機構Gl計算出的增益系數g
后的信號。信號gYH是與輸入圖像信號的亮度分量的修正量對應的信號，
加法器Al將輸入圖像信號的亮度分量Yin和信號gYH相加，輸出灰度等 級修正后的圖像信號的亮度分量Yout。
圖3表示圖1的圖像處理部30的工作說明圖。在圖3中，在縱軸和橫 軸上分別表示輸入圖像信號的亮度分量和該亮度分量的空間頻率。
圖1的圖像處理部30只在空間頻帶Far(預定的空間頻帶)上計算圖 像信號的亮度分量的修正量，使用該修正量來修正圖像信號的亮度分量。 更為具體而言，圖像處理部30在由信號提W^構Ll所提取的空間頻帶 Far上，針對由亮度增益計算機構Gl計算出的輸入圖像信號的亮度分量 Yin的預定的等級范圍Yar的信號(在圖3中是范圍Sar)，實施灰度等 級修正。借此，可以在不 整體的亮度的趨勢產生變化的狀況下，只在由信號提WM^J Ll所提取的空間頻帶Far、且在由亮度增益計算4幾構Gl計 算出的輸入圖像信號的亮度分量Yin的預定的等級范圍Yar，才使亮度分 量產生變化。
由信號提取機構Ll提取的空間頻帶、由亮度增益計算機構Gl計算增 益系數g的亮度分量的等級范圍，因為能夠分別進行指定，所以能夠使得 僅僅在所指定的空間頻帶的所指定的亮度分量的等級范圍，才使輸入圖像 信號的亮度變化放大。因此，例如在亮度增益計算機構Gl中，通過對作 為暗部的低亮度的亮度分量增大亮度增益系數，可以不縮小其他灰度等級 的亮度范圍地表現暗部的細微部分。而且，由于不對畫面整體實施同樣的 修正，因而即便在暗部和亮部同時存在時，也不會出現例如暗部的亮度也 一同升高、或者亮部的亮度也一同下降的情況，可以表現暗部和亮部雙方 的細孩i部分。
下面，對于實現這種灰度等級修正的實施方式1中的投影機20的構成 例，進行詳細說明。在下面，雖然對于圖像信號由亮度信號Y及色差信號 U、 V構成的例子進行說明，但是本發明所涉及的圖像信號并不限定于此。 圖4表示圖1的圖像處理部30的硬件構成例的框圖。 圖像處理部30包括行存儲器32、多級濾波電路(信號提取電路)40、 亮度信號修正量計算電路(亮度分量修正量計算部)50及亮度信號修正電 路(亮度分量修正部)60。再者，圖像處理部30還包括行存儲器70、色 差增益計算電路(色差分量修正量計算部)80及色差信號修正電路(色差 分量修正部)90。
行存儲器32存儲構成輸入圖像信號的亮度信號Y(輸入圖像信號的亮 度分量)。行存儲器32只按在多級濾波電路40中需要的行數的量，存儲 亮度信號Y。
多級濾波電路40從行存儲器32中所存儲的亮度信號Y (圖像信號的 亮度分量)提取預定的空間頻帶的信號。該多級濾波電路40可以實現圖2 的信號提取機構Ll的功能。
亮度信號修正量計算電路50根據多級濾波電路40的輸出和存儲在行存儲器32中的亮度信號，來計算亮度信號的修正量。該亮度信號修正量計 算電路50可以計算下述修正量，該修正量是對于由多級濾波電路40所提 取的預定空間頻帶的亮度信號之中的預定亮度等級范圍的亮度信號的修 正量。該亮度信號修正量計算電路50可以實現圖2的亮度增益計算機構 Gl的功能。
亮度信號修正電路60使用由亮度信號修正量計算電路50計算出的修 正量，來修正行存儲器32中所存儲的亮度信號，作為修正后的亮度信號 Yl進行輸出。
另外，圖像處理部30可以與亮度信號的修正聯動，來修正色差信號。 因此，在行存儲器70中，與在行存儲器32中存儲亮度信號Y的定時同步， 存儲與該亮度信號對應的色差信號U、 V (輸入圖像信號的色差分量)。
色差增益計算電路80根據由亮度信號修正電路60做出的修正前后的 亮度信號Y、 Yl,以使得例如XYZ表色系(CIE 1931 standard colorimetric system )的xy色度的值不發生變化的方式，來計算色差信號U、 V的修正 量。這里，色差增益計算電路80計算與色差信號的修正量對應的增益系數。
色差信號修正電路90使用由色差增益計算電路80計算出的修正量， 來修正行存儲器70中所存儲的色差信號U、 V，作為修正后的色差信號 Ul、 Vl進行輸出。借此，色差信號修正電路卯可以按照使得在由亮度信 號修正電路60做出的修正前后、xy色度的值不發生變化的方式，修正色 差信號U、 V。
這樣，圖像處理部30就可以在預定的空間頻帶上只對預定的亮度等級 的亮度信號，修正亮度信號。另外，圖像處理部30可以與該亮度信號的修 正聯動，相應于亮度信號的修正量來修正色差信號。
下面，對于構成圖像處理部30的各單元塊(block)進行說明。
圖5表示圖4的多級濾波電路40的構成例的框圖。在圖5中，對和圖 4相同的部分附上相同的符號，適當省略其說明。
多級濾波電路40包括濾波器大小相互不同的第1~第3濾波電路42、 44、 46。在圖5中，雖然關于多級濾波電路40說明的是由3種濾波電路實施濾波處理的例子，但是本發明并不對濾波電路的個數進行限定。
多級濾波電路40具有各自提取的信號的頻帶不同的多個濾波電路，各 濾波電路輸出按圖像的水平方向及垂直方向排列的像素的像素值和濾波 系數矩陣之間的巻積運算結果。
第1濾波電路42可以按照下面的式子，輸出濾波處理后的結果。
式l
<formula>formula see original document page 19</formula>l)
在上式中，將第1濾波電路42的輸出設為FOl，將坐標(x， y)的 亮度信號設為Y (x, y)，將濾波系數設為a， (i， j)在以對象像素為中 心的相對坐標中取上式的范圍，并將濾波器大小設為s。對各濾波電路， 輸入與濾波器大小對應的行數(垂直掃描行數)的亮度信號。
在上式中，對于第1濾波電路42的輸出進行了表示，但第2及第3 濾波電路44、 46也可以輸出和上式相同的濾波處理結果(輸出為F02、 F03)。
在圖5中，雖然將第l濾波電路42的濾波器大小設為"3"，將第2濾 波電路44的濾波器大小設為"5",并將第3濾波電路46的濾波器大小設為 "7"，但是本發明并不對濾波器大小進行限定。
圖6表示圖4的亮度信號修正量計算電路50的構成例的框圖。在圖6 中，對和圖4相同的部分附上相同的符號，適當省略其說明。 圖7表示圖6的加權計算電路52的工作說明圖。 圖8表示圖6的亮度增益計算電路56的工作說明圖。 亮度信號修正量計算電路50包括加權計算電路52、乘法器54, ~ 543、 加法器55、亮度增益計算電路56及乘法器58。
對加權計算電路52，輸入構成多級濾波電路40的第1 ~第3濾波電路 42~46的各濾波電路的輸出。然后，加權計算電路52如圖7所示，相應 于第1 ~第3濾波電路42 ~ 46的各濾波電路的輸出的組合，來計算加權系數g廣g3。
這種加權計算電路52利用下述查找表(Look Up Table:下面簡稱為 LUT )來實現，該查找表將輸入作為第1 ~第3濾波電路42 ~ 46的各濾波 電路的輸出，使輸出為加權系數g廣g3。因此，在加權計算電路52中，預 先存儲與第1 ~笫3濾波電路42 ~ 46的各濾波電路的輸出的組合對應的加 權系數(gia， g2a， g3a) 、 (g,b， g2b， g3b) 、 (gjc， g2c， g3c) 、 "， 在被輸入了第1~第3濾波電路42~46的各濾波電路的輸出F01~F03 時，輸出與這些組合對應的加權系數。
將加權系數gi輸入到被輸入第1濾波電路42的輸出FOl的乘法器54
中。乘法器54，將對第1濾波電路42的輸出FOl乘以加權系數gl后的結 果輸出給加法器55。
將加權系數g2輸入到被輸入第2濾波電路44的輸出F02的乘法器542 中。乘法器542將對第2濾波電路44的輸出F02乘以加權系數g2后的結 果輸出給加法器55。
將加權系數g3輸入到被輸入第3濾波電路46的輸出F03的乘法器543 中。乘法器543將對第3濾波電路46的輸出F03乘以加權系數g3后的結 果輸出給加法器55。
加法器55將乘法器5A 543的各乘法結果相加，把該加法結果輸出 給乘法器58。對乘法器58，輸入由亮度增益計算電路56計算出的亮度增 益系數h。
對亮度增益計算電路56，輸入構成輸入圖像信號的亮度信號。然后， 亮度增益計算電路56如圖8所示，計算與亮度信號的等級(圖像信號的亮 度分量的等級)對應的亮度增益系數h(亮度增益)。
這種亮度增益計算電路56利用LUT來實現，該LUT使輸入為亮度 信號(圖像信號的亮度分量)，使輸出為亮度增益系數h。因此，在亮度 增益計算電路56中，預先存儲與構成輸入圖像信號的亮度信號(輸入亮度 信號)對應的亮度增益系數ha、 hb、 hc、，在被輸入了構成輸入圖像信 號的亮度信號時，輸出與該亮度信號對應的亮度增益系數。在該亮度增益
20計算電路56中，由于可以指定與預期的亮度信號對應的亮度增益系數，因 而可以只對所指定的灰度等級生成修正量。
乘法器58通過對加法器55的加法結果乘以來自亮度增益計算電路56 的亮度增益系數h，來輸出與亮度信號的修正量對應的修正信號VA。該修 正信號VA被輸入亮度信號修正電路60中。
這樣，亮度信號修正量計算電路50就可以根據由多級濾波電路40(廣 義而言是信號提取電路)所提取的預定的空間頻帶的信號和由亮度增益計 算電路56計算出的亮度增益系數，來計算亮度信號的修正量。然后，亮度 信號修正電路60通過例如對構成輸入圖像信號的亮度信號加上來自亮度 信號修正量計算電路50的修正信號VA，來輸出修正后的亮度信號Yl。
另外，和亮度信號的修正聯動的、與亮度信號的修正量相對應的色差 信號的修正處理，可以采用如下的構成來實現。
圖9表示圖4的色差增益計算電路80的構成例的框圖。在圖9中，對 與圖4相同的部分附上相同的符號，適當省略其說明。
色差增益計算電路80包括色差信號調整電路82和調整|*存儲部 84。對色差信號調整電路82，輸入構成輸入圖像信號的亮度信號(輸入圖 像信號的亮度分量)Yin、如上地修正亮度信號Yin后所得的亮度信號Ymit 和調整參數存儲部84中所存儲的調整參數b。然后，色差信號調整電路 82使用亮度信號Yin、 Yout及調整參數b，來計算色差增益系數(色差增 益)gc。
更為具體而言，色差增益計算電路80按照下式計算色差增益系數gc。 式2
gc = l—6x(1 —yoW/T/") …(2)
在上式中，調整參數b是調整色度所用的參數。在調整參數b為"0" 時，構成輸入圖像信號的色差信號(色差分量)不用修正而按原狀進行輸 出。另一方面，在調整參數b為"1，，時，以使得在輸入圖像信號的亮度信 號的修正前后、色度不發生變化地，相應于亮度信號的修正量，也修正色差信號。調整參數b雖然也可以設為比"0"大且比"1"小的值，但是在實施 方式l中優選的是，調整參數b為"l"。
圖IO表示圖9的色差增益計算電路80的工作例的說明圖。在圖10 中，假設調整參數b為"l"。
若對在縱軸上表示亮度信號、在橫軸上表示色差信號的色空間進行表 示，則RGB的R分量和G分量及B分量按圖10所示的方向進行定義。 這里，區域DISP代表能夠由顯示設備再現的色域。此時，在輸入圖像信 號的色為坐標PO時，在通過坐標PO的等值線SV上，xy色度圖的值相等。
然而，若如上地修正了構成輸入圖像信號的亮度信號，則移動到坐標 Pl。因此，在等值線SV上不存在坐標P1，修正亮度信號后的色趨勢發生 變化。
因此，在色差增益計算電路80中，為了以使得坐標PO的輸入信號的 色變換為等值線SV上的坐標P2的方式、相應于亮度信號的修正量來修正 色差信號，要計算色差增益系數gc。借此，即使修正了亮度信號，也可以 在不改變修正后的亮度等級的狀況下，使畫面整體的色趨勢得以維持。從 而，在修正前后各像素的色度不發生變化，可以實現看起來自然的修正。
這樣計算出的色差增益系數gc被輸入色差信號修正電路卯中。色差 信號修正電路90將色差增益系數gc與來自行存儲器70的色差信號U相 乘，并且將該色差增益系數gc與來自行存儲器70的色差信號V相乘。這 樣修正后的色差信號U、 V被輸入投影部100中。
這樣，圖像處理部30不僅僅對亮度信號，還可以與該亮度信號聯動來 對色差信號進行修正。借此，可以避免各像素的色度相應于亮度信號的修 正量進行變化而導致畫面整體的色趨勢變化這樣的情況，在表現圖像的細 微部分時可以維持畫面整體的色趨勢。
實施方式1中的圖l象處理部30的處理也可以通過軟件處理來實現。這 種情況下，圖像處理部30具有中央運算處理裝置(Central Processing Unit: 下面簡稱為CPU)、讀取專用存儲器(Read Only Memory:下面簡稱為 ROM)或者隨機存取存儲器(Random Access Memory:下面簡稱為RAM)，通過由讀入ROM或RAM中所存儲的程序后的CPU執行與該 程序對應的處理，來控制乘法器、加法器等的》更件，實施上述亮度分量及 色差分量的修正處理。
圖11表示實施方式1中的圖像處理部30的亮度信號的修正處理例的 流程圖。在通過軟件實現圖11的處理時，要在圖像處理部30的內置的 ROM或RAM中存儲實現圖11所示的處理的程序。
首先，圖像處理部30作為輸入亮度信號蓄積步驟，蓄積構成輸入圖像 信號的亮度信號(輸入亮度信號)(步驟SIO)。此時，亮度信號被存儲 于行存儲器32或者實現行存儲器32的功能的RAM中。
接著，圖像處理部30作為信號提取步驟，提取亮度信號的特定的空間 頻帶(步驟S12)。例如，由多級濾波電路40提取預定的空間頻帶的亮度 信號。或者說，在通過軟件處理來實現時，由CPU控制實現多級濾波電 路40的功能的乘法器、加法器，提取上述空間頻帶的亮度信號。
接下來，圖像處理部30作為亮度分量修正量計算步驟，計算亮度信號 的修正量(步驟SH)。也就是說，亮度信號修正量計算電路50在相應于 由多級濾波電路40所提取的信號進行加權之后，輸出用與構成輸入圖像信 號的亮度信號的亮度等^M目對應的系數相乘后所得的修正信號VA。或者， 在通過軟件處理來實現時，CPU在相應于由信號提取處理所提取的信號進 行加權之后，生成用與構成輸入圖像信號的亮度信號的亮度等^目對應的 系數相乘后的修正信號VA。也就是說，在步驟S14中，作為亮度增益計 算步驟，計算與圖像信號的亮度分量的等級對應的亮度增益。然后，根據 在步驟S12中所提取的空間頻帶的信號和在步驟S14中計算出的亮度增 益，來計算亮度分量的修正量。
然后，圖像處理部30作為亮度分量修正步驟，使用在步驟S14中計 算出的修正量，來修正構成輸入圖像信號的亮度信號(步驟S16)，輸出 修正后的亮度信號(步驟S18)，并結束一系列的處理(結束)。也就是 說，在步驟S16中，亮度信號修正電路60對構成輸入圖像信號的亮度信 號加上修正信號VA，生成修正后的亮度信號。或者，在通過軟件處理來實現時，CPU對構成輸入圖像信號的亮度信號加上修正信號VA，生成修 正后的亮度信號。
圖12表示實施方式1中的圖像處理部30的色差信號的修正處理例的 流程圖。在通過軟件來實現圖12的處理時，要在圖像處理部30內置的 ROM或RAM中存儲實現圖12所示的處理的程序。
首先，圖像處理部30作為輸入色差信號蓄積步驟，蓄積構成輸入圖像 信號的色差信號(輸入色差信號)(步驟S20)。此時，色差信號被存儲 于行存儲器32或者實現行存儲器32的功能的RAM中。
接著，圖像處理部30作為色差分量修正量計算步驟，相應于圖ll的 亮度信號的修正處理中的修正前后的亮度信號，來計算調整色差信號的色 差增益系數(步驟S22)。例如，色差信號調整電路82輸出與修正前后的 亮度信號和預先所指定的調整參數對應的色差增益系數gc。或者，在通過 軟件處理來實現時，CPU使用預先所確定的調整參數b,按照上述的(2) 式輸出色差增益系數gc。這樣，就在步驟S22中，以使得在亮度分量修正 步驟中的修正前后、xy色度的值不發生變化的方式，計算圖像信號的色差 分量的〗奮正量。
接下來，圖像處理部30作為色差分量修正步驟，使用在步驟S22中 計算出的色差分量的修正量(色差增益系數)，來修正構成輸入圖像信號 的色差信號(步驟S24)，輸出修正后的色差信號(步驟S26)，并結束 一系列的處理(結束)。也就是說，在步驟S24中，色差信號修正電路90 對構成輸入圖像信號的色差信號，乘以在步驟S22中計算出的色差增益系 數，生成修正后的色差信號。或者，在通過軟件處理來實現時，CPU對構 成輸入圖係 f言號的色差信號，乘以上述的色差增益系數，生成修正后的色 差信號。這樣，就在步驟S24中，以使得在亮度分量修正步驟中的修正前 后、xy色度的值不發生變化的方式，修正圖像信號的色差分量。
由圖像處理部30修正后的亮度信號Yl、色差信號U1、 Vl被輸出給 投影部100。投影部100可以根據亮度信號Yl及色差信號Ul、 VI,調制 來自光源的光，將調制后的光投影于屏幕SCR上。
24成例的附圖。在圖13中，雖然設為 實施方式1中的投影部100由所謂的3片式液晶投影機構成來進行說明， 但是本發明所涉及的圖像顯示裝置的投影部并不限定為由所謂的3片式液 晶投影機構成的結構。也就是說，下面，雖然設為1個像素由R分量的子 像素、G分量的子像素及B分量的子像素構成，來進行說明，但是并不對 構成1個像素的子像素數(色分量數)進行限定。
另夕卜，在圖13中，設為在把從圖像處理部30輸入的亮度信號Yl、色 差信號U1、 VI變換成RGB各色分量的圖像信號之后，按每一色分量調 制來自光源的光。此時，將其向RGB信號變換的變換電路既可以由圖像 處理部30具備，也可以由投影部100具備。
實施方式1中的投影部100包括光源110、積分透鏡112、 114、偏振 變換元件116、重疊透鏡118、 R用分色鏡120R、 G用分色鏡120G、反射 鏡122、 R用場透鏡124R、 G用場透鏡124G、 R用液晶面板130R (第1 光調制元件)、G用液晶面板130G (第2光調制元件)、B用液晶面板 130B (第3光調制元件)、中繼光學系統140、十字分色棱鏡160及投影 透鏡170。作為R用液晶面板130R、 G用液晶面板130G及B用液晶面板 130B來使用的液晶面板是一種透射型的液晶顯示裝置。中繼光學系統140 包括中繼透鏡142、 144、 146及反射鏡148、 150。
光源110例如由超高壓水4艮燈構成，至少射出包括R分量的光、G分 量的光及B分量的光在內的光。積分透鏡112具有用來將來自光源110的 光分割為多個部分光的多個小透鏡。積分透鏡114具有與積分透鏡112的 多個小透鏡對應的多個小透鏡。重疊透鏡118使從積分透鏡112的多個小 透鏡射出的部分光在液晶面板上重疊。
另外，偏振變換元件116具有偏振分束器陣列和X/2板，將來自光源 110的光變換為大致一種的偏振光。偏振分束器陣列具有交替排列偏振分 離膜和及—射膜的結構，該偏振分離膜將由積分透鏡112所分割的部分光分 離為p偏振光和s偏振光，該反射膜改變來自偏振分離膜的光的朝向。由 偏振分離膜分離所得的2種偏振光通過X/2板使偏振方向一致。由該偏振變換元件116變換成大致一種偏振光后的光照射于重疊透鏡118上。
來自重疊透鏡118的光入射于R用分色鏡120R。 R用分色鏡120R具 有反射R分量的光、使G分量及B分量的光透射的功能。透射R用分色 鏡120R后的光照射于G用分色鏡120G,由R用分色鏡120R所反射的光 由反射鏡122進行反射，被導向R用場透鏡124R。
G用分色鏡120G具有反射G分量的光、使B分量的光透射的功能。 透射G用分色鏡120G后的光入射于中繼光學系統140，由G用分色鏡 120G所反射的光凈皮導向G用場透鏡124G。
在中繼光學系統140中，為了盡可能減小透射G用分色鏡120G后的 B分量的光的光路長度和其他R分量及G分量的光的光路長度之間的差 異，使用中繼透鏡142、 144、 146來修正光路長度的差異。透射中繼透鏡 142后的光由反射鏡148導向中繼透鏡144。透射中繼透鏡144后的光由反 射鏡150導向中繼透鏡146。透射中繼透鏡146后的光照射于B用液晶面 板130B上。
照射到R用場透鏡124R上的光被變換為平行光，入射于R用液晶面 板1鄧R上。R用液晶面板130R作為光調制元件(光調制部)來發揮作用， 根據R用圖像信號使透射率(通過率、調制率)發生變化。從而，入射到 R用液晶面板130R上的光(第1色分量的光)根據R用圖像信號被進行 調制，調制后的光入射于十字分色棱鏡160上。
照射到G用場透鏡124G上的光被變換為平行光，入射于G用液晶面 板l:50G上。G用液晶面板BOG作為光調制元件(光調制部)來發揮作 用，根據G用圖1象信號4吏透射率(通過率、調制率)發生變化。從而，入 射到G用液晶面板130G上的光(第2色分量的光)根據G用圖像信號被 進行調制，調制后的光入射于十字分色棱鏡160上。
被照射由中繼透鏡142、 144、 146變換成平行光后的光的B用液晶面 板130B作為光調制元件(光調制部)來發揮作用，根據B用圖像信號使 透射率(通過率、調制率)發生變化。從而，入射到B用液晶面板130B 上的光(第3色分量的光)根據B用圖像信號被進行調制，調制后的光入射于十字分色棱鏡160上。
R用液晶面板130R、 G用液晶面板130G及B用液晶面板130B分別 具有相同的構成。各液晶面板將作為電光物質的液晶密封封入在一對透明 的玻璃基板中，例如將多晶硅薄膜晶體管作為開關元件，對應于各子像素 的圖像信號，變更各色光的通過率。
在實施方式1中，按構成1個像素的每一色分量設置作為光調制元件 的液晶面板，根據與子像素對應的圖像信號來控制各液晶面板的透射率。 也就是說，R分量的子像素用圖像信號用于R用液晶面板130R的透射率 (通過率、調制率)的控制，G分量的子像素用圖像信號用于G用液晶面 板130G的透射率控制，B分量的子像素用圖像信號用于B用液晶面板 130B的透射率控制。在實施方式l中，針對各色分量用的圖像信號實施對 比度處理，對比度處理后的圖像信號被變換為與RGB各色分量的像素值 對應的信號，控制按每一 色分量所設置的各液晶面板的透射率。
十字分色棱鏡160具有輸出將來自R用液晶面板130R、 G用液晶面 板130G及B用液晶面板130B的入射光合成后的合成光來作為出射光的 功能。投影透鏡170用來使輸出圖l象在屏幕SCR上放大成像。
可以提供一種圖像顯示方法，該圖像顯示方法通過在執行實施方式1 中的灰度等級修正處理之后，作為圖像顯示步驟，控制這種投影部100， 根據在上述灰度等級修正處理中修正后的圖像信號來顯示圖像，而不給其 他亮度區域帶來影響地改進圖像細孩t部分的表現。
如上所述，根據實施方式1，不僅僅是修正亮度信號，還與該亮度信 號聯動來修正色差信號。此時，對于亮度信號來說，在預定的空間頻帶上 只修正預定的亮度等級范圍。從而，在輸入了下述測試圖像時，投影機20 顯示后述的圖像，該測試圖像按圖像的第1方向使得空間頻率進行變化， 并且按和第1方向交叉的第2方向使得圖像信號的亮度分量的等級進行變 化，且亮度分量的交流分量整體上均勻。
圖14示意表示實施方式l中的測試圖像。
該測試圖像中，按圖像的垂直方向(第l方向)，空間頻率逐漸進行變化(例如按第l方向從高的頻率變化為低的頻率)，并且按該圖像的水
平方向(和第1方向交叉的第2方向)，圖像信號的亮度分量的等級逐漸 進行變化(例如按第2方向從低亮度變化為高亮度)，且亮度分量的交流 分量整體上均勻。在將這種測試圖像輸入到投影機20中時，圖像處理部 30在預定的空間頻帶上只按預定的亮度等級范圍修正亮度信號。因此，被 輸入了圖14所示的測試圖像后的投影機20顯示在預定的空間頻帶的預定 的亮度等級范圍內亮度的交流分量不均勻的圖像。
也就是說，作為圖像處理步驟，在通過實施方式l中的灰度等級修正 處理修正上述測試圖像的圖像信號之后，作為圖像顯示步驟，根據該灰度 等級修正處理后的圖像信號顯示出圖像，此時顯示在預定的空間頻帶的預 定的亮度等級范圍內亮度的交流分量不均勻的圖像。
從而，可以提供一種投影機20，該投影機20可以通過將所提取的空 間頻帶設定為預期的頻帶，且將亮度等級范圍設定為預期的范圍，來表現 圖像暗部、亮部的細微部分。
還有，在圖14中，雖然將第l方向設為圖像的垂直方向、將第2方向 設為該圖像的水平方向進行了說明，但是將第1方向作為圖像的水平方向、 將第2方向作為該圖像的垂直方向也是相同的。 〔實施方式2〕
在實施方式1的圖像處理部30中，其構成為，亮度信號修正量計算電 路50如圖6所示，具有加權計算電路52和亮度增益計算電路56，由將加 權系數、亮度增益系數進行乘法運算的乘法器來生成修正信號VA,但是 本發明并不限定于此。
圖15表示本發明所涉及的實施方式2中的亮度信號修正量計算電路 加0的構成例的框圖。例如取代實施方式1中的亮度信號修正量計算電路 50，而將圖15所示的亮度信號修正量計算電路200內置于圖4的圖像處理 部30中。
亮度信號修正量計算電路200包括第1 ~第3LUT202! ~ 2023、乘法器 加4， ~ 2043及加法器206。該亮度信號修正量計算電路200在將來自第1 ~第3LUT202i ~ 2023的各LUT的亮度增益系數與多級濾波電路40的各輸 出相乘之后，把各乘法結果相加，作為修正信號VA進行輸出。
圖16 (A)、圖16 (B )、圖16 ( C )表示圖15的第1 ~第3LUT202t ~ 2023的工作"^兌明圖。
在第1LUT202,中，被輸入構成輸入圖像信號的亮度信號，輸出與該 亮度信號對應的亮度增益系數j，。因此，在第1LUT202,中，預先存儲與 亮度信號對應的亮度增益系數ha、 j山、j,c…，在被輸入了亮度信號時，將 與該亮度信號對應的亮度增益系數作為亮度增益系數j,進行輸出。
在第2LUT2022中，被輸入構成輸入圖像信號的亮度信號，輸出與該 亮度信號對應的亮度增益系數J2。因此，在第2LUT2022中，預先存儲與
亮度信號對應的亮度增益系數J2a、 j2b、 J2C…，在被輸入了亮度信號時，將
與該亮度信號對應的亮度增益系數作為亮度增益系數j2進行輸出。
在第3LUT2023中，被輸入構成輸入圖像信號的亮度信號，輸出與該 亮度信號對應的亮度增益系數J3。因此，在第3LUT2023中，預先存儲與
亮度信號對應的亮度增益系數J3a、 j3b、 J3C…，在被輸入了亮度信號時，將
與該亮度信號對應的亮度增益系數作為亮度增益系數j3進行輸出。
在圖15中，乘法器204,將構成多級濾波電路40的第1濾波電路42 的輸出FOl和來自第lLUT202i的亮度增益系數h相乘，把乘法結果輸出 給加法器206。乘法器2042將構成多級濾波電路40的第2濾波電路44的 輸出F02和來自第2LUT2022的亮度增益系數J2相乘，把乘法結果輸出給 加法器206。乘法器2043將構成多級濾波電路40的第3濾波電路46的輸 出F03和來自第3LUT2023的亮度增益系數J3相乘，把乘法結果輸出給加 法器206。
加法器206將乘法器204， ~ 2043的各乘法結果相加，把加法結果作為 修正信號VA進行輸出。
如上所述，實施方式2中的圖像處理部可以包括多級濾波電路40，從 圖像信號的亮度分量提取預定空間頻帶的信號；并且亮度信號修正量計算 電路200包括多個表，按多級濾波電路40的每一輸出來設置，輸出與修正前的亮度分量的等M應的增益；多個乘法器，按多級濾波電路40的每
一輸出來設置,將多級濾波電路40的輸出和構成上述多個表的各表的輸出 相乘；加法器，將多個乘法器的乘法結果相加；計算加法器的輸出來作為
亮度分量的修正量。
根據這種實施方式2，和實施方式l相同，不僅僅是修正亮度信號， 還可以與該亮度信號聯動來修正色差信號。借此，可以避免相應于亮度信 號的修正量使得各像素的色度變化、畫面整體的色趨勢變化這樣的情況， 在表現圖像的細微部分時可以維持畫面整體的色趨勢。另外，在輸入了圖 14所示的測試圖像時，和實施方式l相同，顯示在預定的空間頻帶的預定 的亮度等級范圍內亮度的交流分量不均勻的圖像。
另外，根據實施方式2，和實施方式1進行比較，由于可以減少內置 于亮度信號修正量計算電路中的乘法器個數，因而可以實現低消耗電力化 及低成本化。
〔實施方式3〕
雖然實施方式2中的亮度信號修正量計算電路200如圖15所示，具有 第1 ~第3LUT202~ 2023、乘法器204~ 2043和加法器206，其構成為 將使用了來自第1 ~第3LUT202! ~ 2023的亮度增益系數的乘法器的乘法結 果相加，但是本發明并不限定于此。
圖17表示本發明所涉及的實施方式3中的亮度信號修正量計算電路 250的構成例的框圖。例如取代實施方式1中的亮度信號修正量計算電路 50，而將圖17所示的亮度信號修正量計算電路250內置于圖4的圖像處理 部30中。
亮度信號修正量計算電路250包括LUT252。該亮度信號修正量計算 電路250將來自LUT252的輸出作為修正信號VA進行輸出。 圖18表示圖17的LUT252的工作說明圖。
在LUT252中，被輸入構成輸入圖像信號的亮度信號和構成多級濾波 電路40的第1 ~第3濾波電路42 ~ 44的各濾波電路的輸出FOl ~ F03, 輸出與亮度信號和各濾波電路的輸出的組合對應的修正量。該修正量作為修正信號VA進行輸出。因此，在LUT252中，預先存儲有與亮度信號和各濾波電路的輸出F01 F03的組合對應的修正量VAa、 VAb、、 VAc、VAd、 VAe、，在被輸入了亮度信號及各濾波電路的輸出時，輸出與它們的組合對應的修正量。
如上所述，實施方式3中的圖像處理部可以包括多級濾波電路(廣義而言是信號提取電路)40，從圖像信號的亮度分量提取預定的空間頻帶的信號；并且亮度信號修正量計算電路250包括下述表，該表輸出與多級濾波電路40的輸出和修正前的亮度分量的等級對應的亮度分量的修正量。然后，將該表輸出的修正量作為修正信號VA進行輸出。
根據實施方式3，和實施方式1或實施方式2相同，不僅僅是修正亮度信號，還可以與該亮度信號聯動來修正色差信號。借此，可以避免相應于亮度信號的修正量使得各像素的色度進行變化、畫面整體的色趨勢發生變化這樣的情況，在表現圖像的細微部分時可以維持畫面整體的色趨勢。另外，在4皮輸入了圖14所示的測試圖像時，和實施方式1或實施方式2相同，顯示在預定的空間頻帶的預定的亮度等級范圍內亮度的交流分量不均勻的圖像。
另外，根據實施方式3，和實施方式1或實施方式2進行比較，由于無需內置于亮度信號修正量計算電路中的乘法器及加法器，因而可以實現大幅度的低消耗電力化及低成本化。
上面，雖然根據上述實施方式說明了本發明所涉及的圖像處理裝置、圖像顯示裝置、圖像處理方法及圖像顯示方法，但是本發明并不限定為上述的實施方式，可以在不脫離其宗旨的范圍內在各種方式下加以實施，例如也可以是如下的變形例。
(1)在上述的各實施方式中，雖然作為圖像顯示裝置以投影機為例進行了說明，但是本發明并不限定于此。本發明所涉及的圖像顯示裝置可以用于液晶顯示裝置、等離子體顯示裝置、有機EL顯示裝置等進行圖像顯示的全部裝置中。
(2 )在上述的各實施方式中，雖然作為光調制元件4吏用下述光閥進行
31了說明，該光閥使用透射型的液晶面板，但是本發明并不限定于此。作為
光調制元件，例如也可以采用DLP( Digital Light Processing)(注冊商標)、LCOS ( Liquid Crystal On Silicon )等。
(3)在上述的各實施方式中，雖然作為光調制元件，以使用所謂的3片式透射型液晶面板的光閥為例，進行了說明，但是也可以采用下述光閥，該光閥使用單片式液晶面板、2片或者4片以上的透射型液晶面板。
(4 )在上述的各實施方式中，雖然設為由3個色分量的子像素構成1個像素的構成，進行了說明，但是本發明并不限定于此。構成l個像素的色分量數也可以是2或者4以上。
(5)在上述的各實施方式中，雖然將本發明作為圖像處理裝置、圖像顯示裝置、圖像處理方法及圖像顯示方法進行了說明，但是本發明并不限定于此。例如，也可以是包括上述圖像處理裝置、圖像顯示裝置的圖像顯示系統。或者，例如也可以是描述了下述處理步驟的程序、存儲有該程序的存儲媒介物，該處理步驟是用來實現本發明的圖^^處理裝置的處理方法(圖像處理方法)或者用來實現本發明的圖像顯示裝置的處理方法(圖像顯示方法)的處理步驟。
權利要求
1.一種修正圖像信號的圖像處理裝置，其特征為，包括亮度分量修正量計算部，其在預定的空間頻帶，只對預定的亮度等級范圍的圖像信號計算該圖像信號的亮度分量的修正量；和亮度分量修正部，其使用由上述亮度分量修正量計算部計算出的上述修正量，來修正上述圖像信號的亮度分量。
2. —種修正圖像信號的圖像處理裝置，其特征為， 包括亮度分量修正量計算部，其計算上述圖像信號的亮度分量相對預定的 空間頻帶的修正量；和亮度分量修正部，其使用由上述亮度分量修正量計算部計算出的上述 修正量，來修正上述圖像信號的亮度分量；預定的亮度等級的區域的修正量比其他區域的修正量大。
3. 根據權利要求l所述的圖像處理裝置，其特征為， 包括色差分量修正部，該色差分量修正部，以使得xy色度的值在由上述亮度分量修正部進行的修正前后不發生變化的方式，修正上述圖像信號 的色差分量。
4. 根據權利要求3所述的圖像處理裝置，其特征為， 包括色差分量修正量計算部，該色差分量修正量計算部基于由上述亮度分量修正部進行的修正前后的上述圖像信號的亮度分量，以使得xy色度 的值不發生變化的方式，來計算該圖像信號的色差分量的修正量；上述色差分量修正部，使用由上述色差分量修正量計算部計算出的上 述色差分量的修正量，來修正上述圖像信號的色差分量。
5. 根據權利要求4所述的圖像處理裝置，其特征為， 包括調整M存儲部，該調整參數存儲部存儲上述色差分量的調整參在將修正前的上迷亮度分量設為Yin、將修正后的上述亮度分量設為 Yout、將上述調整參數設為b時，上述色差分量修正部，通過把(1 - bx (1 - Yout/Yin ))作為色差增 益、對上述圖像信號的色差分量乘以上述色差增益，來修正上述色差分量。
6. 根據權利要求l所述的圖像處理裝置，其特征為， 包括信號提取電路，該信號提取電路從上述圖像信號的亮度分量提取上述空間頻帶的信號；上述亮度分量修正量計算部包括亮度增益計算電路，該亮度增益計算 電路計算與上述圖像信號的亮度分量的等級對應的亮度增益；根據由上述信號提取電路所提取的上述空間頻帶的信號和由上述亮 度增益計算電路計算出的上述亮度增益，來計算上述亮度分量的修正量。
7. 根據權利要求l所述的圖像處理裝置，其特征為，包括多級濾波電路，該多級濾波電路從上述圖像信號的亮度分量提取 上述空間頻帶的信號，上述亮度分量修正量計算部，包括多個表，該多個表按上述多級濾波電路的每一輸出來設置，輸出與修 正前的上述亮度分量的等級對應的增益；多個乘法器，該多個乘法器按上述多級濾波電路的每一輸出來設置， 將上述多級濾波電路的輸出和構成上述多個表的各表的輸出相乘；以及加法器，其將構成上述多個乘法器的各乘法器的乘法結果相加；計算上述加法器的輸出，將其作為上述亮度分量的修正量。
8. 根據權利要求l所述的圖像處理裝置，其特征為， 包括信號提取電路，該信號提取電路從上述圖像信號的亮度分量提取上述空間頻帶的信號；上述亮度分量修正量計算部包括下i1^，該表輸出與上述信號提取電 路的輸出和修正前的上迷亮度分量的等級對應的上述亮度分量的修正量。
9. 一種基于圖像信號來顯示圖像的圖像顯示裝置，其特征為， 包括修正上述圖傳*信號的權利要求1所述的圖像處理裝置；和 圖像顯示部，其基于由上述圖像處理裝置修正后的圖像信號，來顯示 圖像。
10. —種基于圖像信號來顯示圖像的圖像顯示裝置，其特征為， 包括圖像處理部，其修正下述圖像的圖像信號，該圖像中，空間頻率按圖 像的第l方向發生變化，并且上述圖像信號的亮度分量的等級按與上述第 1方向交叉的笫2方向發生變化，且上述亮度分量的交流分量整體上均勻； 和圖像顯示部，其基于由上述圖像處理部修正后的圖像信號來顯示圖像；上述圖像顯示部，顯示在預定的空間頻帶的預定的亮度等級范圍內亮 度的交流分量不均勻的圖像。
11. 一種修正圖像信號的圖像處理方法，其特征為，包括亮度分量修正量計算步驟，其中，在預定的空間頻帶上只對預定的亮 度等級范圍的圖傳 f言號計算該圖像信號的亮度分量的修正量；和亮度分量修正步驟，其中，使用在上述亮度分量修正量計算步驟中計 算出的上述修正量，來修正上述圖像信號的亮度分量。
12. 根據權利要求ll所述的圖像處理方法，其特征為， 包括色差分量修正步驟，在該色差分量修正步驟中，以使得xy色度的值在上述亮度分量修正步驟的修正前后不發生變化的方式，修正上述圖像 信號的色差分量。
13. 根據權利要求12所述的圖像處理方法，其特征為， 包括色差分量修正量計算步驟，在該色差分量修正量計算步驟中，基于上述亮度分量修正步驟的修正前后的上述圖像信號的亮度分量，以使得 xy色度的值不發生變化的方式，來計算該圖像信號的色差分量的修正量； 上述色差分量4務正步驟中，使用在上述色差分量修正量計算步驟中計算出的上述色差分量的修正量，來修正上述圖像信號的色差分量。
14. 沖艮據權利要求ll所述的圖像處理方法，其特征為， 包括信號提取步驟，在該信號提取步驟中，從上述圖像信號的亮度分量提取預定的空間頻帶的信號；上述亮度分量修正量計算步驟包括亮度增益計算步驟，在該亮度增益 計算步驟中，計算與上述圖像信號的亮度分量的等級對應的亮度增益；基于在上述信號提取步驟中所提取的上述空間頻帶的信號和在上述 亮度增益計算步驟中計算出的上述亮度增益，來計算上述亮度分量的修正 量。
15. —種基于圖像信號來顯示圖像的圖像顯示方法，其特征為， 包括亮度分量修正量計算步驟，其中，在預定的空間頻帶上只對預定的亮 度等級范圍的圖〗象信號計算該圖像信號的亮度分量的修正量；亮度分量修正步驟，其中，使用在上述亮度分量修正量計算步驟中計 算出的上述修正量，來修正上述圖像信號的亮度分量；以及圖像顯示步驟，其中，基于在上述亮度分量修正步驟中修正后的圖像 信號，來顯示圖像。
16. —種基于圖像信號來顯示圖像的圖像顯示方法，其特征為， 包括亮度分量修正量計算步驟，其中，計算上述圖像信號的亮度分量相對 預定的空間頻帶的修正量；亮度分量修正步驟，其中，使用在上述亮度分量修正量計算步驟中計 算出的上述修正量，來修正上述圖像信號的亮度分量；以及圖像顯示步驟，其中，基于在上述亮度分量修正步驟中修正后的圖像 信號，來顯示圖像；預定的亮度等級的區域的修正量比其他區域的修正量大。
17. —種基于圖像信號來顯示圖像的圖像顯示方法，其特征為， 包括圖像處理步驟，其中，修正下述圖像的圖像信號，該圖像中，空間頻 率按圖像的第1方向發生變化，并且上述圖像信號的亮度分量的等級按與上述第1方向交叉的第2方向發生變化，且上述亮度分量的交流分量整體上均勻；和圖l象顯示步驟，其中，基于在上述圖像處理步驟中修正后的圖像信號， 來顯示圖像；上述圖像顯示步驟中，顯示在預定的空間頻帶的預定的亮度等級范圍 內亮度的交流分量不均勻的圖像。
全文摘要
本發明提供一種在不給其他的亮度區域帶來影響的狀況下改進圖像細微部分的表現的圖像處理裝置、圖像顯示裝置、圖像處理方法及圖像顯示方法。該圖像處理裝置，用來修正圖像信號，包括亮度分量修正量計算部，在預定的空間頻帶上，只對預定的亮度等級范圍的圖像信號計算該圖像信號的亮度分量的修正量；和亮度分量修正部，使用由上述亮度分量修正量計算部計算出的上述修正量，來修正上述圖像信號的亮度分量。
文檔編號H04N5/74GK101674488SQ200910171139
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月8日 優先權日2008年9月8日
發明者金井政史 申請人:精工愛普生株式會社