JP5324611B2 - 画面焼き付き防止装置および画面焼き付き防止方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶ディスプレイ、液晶プロジェクタ、プラズマディスプレイなどの表示装置の画面焼き付きを防止するための装置および方法に関する。

液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどの表示装置では、静止画が長時間にわたって表示されると画面の焼き付きを生じる。液晶プロジェクタにおいても、同様な画面焼き付きが発生する。このような画面焼き付きを防止することが可能な装置として、特許文献１には、フィールド単位に入力される映像信号の、連続する２つのフィールド間の差分に基づいて静止画と動画の判断を行うとともに、静止画が所定の時間にわたって表示された場合に、予め用意された別の映像を表示するように構成した焼き付き防止装置が記載されている。また、特許文献２には、映像信号の平均輝度レベルに変化がない場合に、画面の表示位置を上下方向および左右方向に僅かずつ移動するように構成した焼き付き防止回路が記載されている。

特開平８−２９２７４０号公報 特許第３４５４２９２号公報

しかしながら、上述した特許文献１、２に記載のものには、以下のような問題がある。

特許文献１に記載のものにおいては、静止画が所定の時間にわたって表示されると、それまで表示されていた映像とは全く関係のない映像が表示されるため、使用者は、それまで行っていた作業を継続して行うことができない。

また、フィールド間において全映像データを比較することで静止画と動画の判定を行うため、比較するデータの量が膨大であり、判定処理に時間がかかる。例えば、解像度が１０２４×７６８（ドット）のカラー画像データ（Ｒ・Ｇ・Ｂ）を表示する場合は、１画面のデータ数は２３５９２９６（＝１０２４×７６８×３）個であり、特許文献１に記載のものは、これら全てのデータについて、フィールド間で比較を行うことになる。

加えて、画像の一部に固定パターンがあり、他の部分が動画であるような映像データについては、動画と判断されてしまい、固定パターンが長時間にわたって表示されて、画面焼き付きを起こす場合がある。

特許文献２に記載のものにおいては、静止画が所定の時間にわたって表示された場合は、画面の表示位置を上下方向および左右方向に僅かずつ移動するようになっており、特許文献１のように、別の映像に切り替わることはない。

しかしながら、この引用文献２に記載のものも、フィールド間において全映像データの比較が行われるため、その処理に時間がかかる。

また、上記特許文献１の場合と同様、固定パターンを含む動画については、画面焼き付きを生じる場合がある。

さらに、表示位置のシフトが行われても、固定パターン（静止画）の一部が、シフトの前後で重なる場合がある。この場合は、重なった部分において、画面焼き付きが生じる場合がある。

さらに、画面上で、映像の表示位置をシフトさせることで、画面焼き付き自体は抑制されるものの、そのような表示位置のシフトは、使用者に対して、視覚上の違和感を与える場合がある。

本発明の目的は、上記問題を解決し、静止画と動画の判定処理をより短時間で行うことのできる装置および方法を提供することにある。

本発明の別の目的は、固定パターンを含む映像についても画面焼き付きを防止することのできる装置および方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、視覚上の違和感を抑制することのできる装置および方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明によれば、外部から供給された映像データがフレームメモリに格納されるたびに、前回格納された映像データと今回格納された映像データとの間で、画面の一部に設定された監視エリアに対応するデータの差分（具体的には、フレーム間差分）を検出し、該検出した差分がしきい値以上の場合を動画、しきい値未満の場合を静止画と判定する。そして、所定の回数または所定の時間、連続して静止画の判定が行われると、前記フレームメモリに格納された映像データに基づく画面を表示する表示手段の表示画面上における映像の表示位置がシフトするように、フレームメモリから表示手段への映像データの読み出しが制御される。この構成によれば、監視エリア以外の部分のデータを比較する必要がないので、その分だけ、静止画／動画の判定を行うのに必要なデータの量は削減される。

また、本発明によれば、上記の監視エリアを任意に設定することが可能である。したがって、外部から供給された映像データが固定パターンを含む場合には、監視エリアを、その固定パターンを検出可能な位置に設定することが可能である。

また、本発明によれば、静止画の判定がなされると、表示パターン（固定パターン）が、映像の表示位置をシフトする前とシフトした後で重ならないように、表示位置の移動方向および移動量を決定し、該決定した移動方向および移動量に基づいて、映像の表示位置をシフトさせるようになっている。この構成によれば、シフトの前後で、表示パターン（固定パターン）が重なることがないので、従来のような、移動前と移動後で、固定パターンの一部が重なるために画面焼き付きを起こす、といった問題は生じない。

また、本発明によれば、液晶パネルなどの表示画面上における映像の表示位置のシフトに伴って生じるスクリーン上の投写画面における表示位置のずれを調整するために、投写画面をシフトするようになっている。この構成によれば、投写画面のシフトにより、表示画面上における映像の表示位置のシフトに伴うずれが相殺される。

本発明によれば、静止画／動画の判定において、監視エリア以外の部分のデータを比較する必要がないので、その分だけ、比較処理に要する時間を短縮することができる、という効果がある。

また、表示パターン（固定パターン）を検出して表示位置をシフトさせるので、従来は検出できなかった固定パターンを含む映像についても、画面焼き付きを防止することができる、という効果がある。

さらに、シフトの前後で、表示パターン（固定パターン）が重なることがないので、画面焼き付きの抑制をより確実に行うことができる。

また、投写画面のシフトにより、表示画面上における映像の表示位置のシフトに伴う表示ずれを相殺することができるので、視覚上の違和感を抑制することができる、という効果がある。

本発明の第１の実施形態である画面焼き付き防止装置の概略構成を示すブロック図である。 図１に示す画面焼き付き防止装置の処理部の具体的な構成を示すブロック図である。 図１に示す画面焼き付き防止装置において行われる静止画／動画判定処理の一手順を示すフローチャートである。 図１に示す画面焼き付き防止装置において行われる表示調整処理の一手順を示すフローチャートである。 図１に示す画面焼き付き防止装置のフレームメモリに格納される映像データの内容と監視エリアを示す模式図である。 図５に示す監視エリアにおけるシフト前の画像イメージを示す模式図である。 図５に示す監視エリアにおけるシフト後の画像イメージを示す模式図である。 図１に示す画面焼き付き防止装置のスクリーン上の投写画面における表示位置の調整を説明するための模式図である。 本発明の第２の実施形態である画面焼き付き防止装置の主要部の構成を示すブロック図である。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態である画面焼き付き防止装置の概略構成を示すブロック図である。この画面焼き付き防止装置は、液晶プロジェクタに適用したものであって、その主要部の構成は、Ａ／Ｄ変換器１０３、フレームメモリ１０４、メモリ１０５、ＣＰＵ１０６、液晶パネル１０７、水平モータ１０８、垂直モータ１０９、レンズシフト機能付投射レンズ１１０およびランプユニット１１１からなる。

Ａ／Ｄ変換器１０３は、パーソナルコンピュータなどの外部の映像供給装置から供給される映像信号（アナログ）１０１をデジタル映像信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器１０３の出力は、フレームメモリ１０４に供給されている。

フレームメモリ１０４は、映像信号（アナログ）１０１に基づく表示動作を行うのに必要な同期信号１０２が外部の映像供給装置から供給されており、この同期信号１０２に基づいて、Ａ／Ｄ変換器１０３から供給されるデジタル映像信号をフレーム単位に格納する。例えば、映像信号（アナログ）１０１がビデオ信号の場合は、同期信号１０２は垂直同期信号および水平同期信号であり、これら同期信号に基づいて、１画面分の映像データをフレームメモリ１０４に格納することができる。

液晶パネル１０７は、ランプユニット１１１からの光で照明されるとともに、フレームメモリ１０４から読み出された１画面分の映像データに基づく画面を表示する。レンズシフト機能付投射レンズ１１０は、液晶パネル１０７の表示画面からの映像光（透過光または反射光）をスクリーン１１２上に投射する。レンズシフト機能は、具体的には、投射レンズを構成するレンズ群のうち特定のレンズが、そのレンズ群の光軸に垂直な方向に移動するものである。液晶パネル１０７のパネル面はレンズシフト機能付投射レンズ１１０の光軸に対して概ね垂直になっている。特定のレンズのシフト量に応じて、スクリーン１１２上の投写画面全体がシフトする。

水平モータ１０８および垂直モータ１０９は、液晶パネル１０７のパネル面内方向において垂直方向および水平方向に液晶パネル１０７を移動するためのものである。ここで、垂直方向および水平方向は、それぞれスクリーン上の投写画面における上下の方向および左右の方向に対応する。水平モータ１０８および垂直モータ１０９により液晶パネル１０７を移動することで、スクリーン１１２上の投写画面がシフトする。

ＣＰＵ１０６は、不図示の記憶装置に格納されているプログラムに従って、プロジェクタとしての動作全般の制御を行う他、レンズシフト機能付投射レンズ１１０、水平モータ１０８および垂直モータ１０９の動作の制御を行う。また、ＣＰＵ１０６は、フレームメモリ１０４に格納された映像データの液晶パネル１０７への読み出しの制御を行ったり、フレームメモリ１０４に格納された映像データの一部をメモリ１０５に格納したりする。さらに、ＣＰＵ１０６は、図２に示すような画面焼き付き防止処理部を有する。

図２を参照すると、画面焼き付き防止処理部は、静止画／動画判定処理３００、カウンタ部３０１、画像データ解析部３０２および移動制御部３０３からなる。これらの構成は、いずれもソフトウェアで実現することができる。

静止画／動画判定処理３００は、フレーム間の映像データの比較に基づく静止画／動画の判定を行い、静止画と判断した場合に、フレームメモリ１０４に格納されている映像データを画像データ解析部３０２に供給する。静止画／動画の判定処理では、フレームメモリ１０４に格納された１画面分の映像データの、画面上における所定のエリアのデータの比較が行われる。ここでは、所定のエリアとして、画面の４隅近辺に監視エリアが設定されており、静止画／動画判定処理３００は、フレームメモリ１０４に格納された１画面分の映像データのうち各監視エリアにおけるデータをメモリ１０４に格納する。そして、フレームメモリ１０４に１画面分の映像データが格納されるたびに、メモリ１０５に格納されている前回の映像データの各監視エリアのデータと、今回フレームメモリ１０４に格納された映像データの各監視エリアのデータとを比較し、両データの差分（フレーム間差分）がしきい値Ａを超えるか否かで、静止画／動画の判定を行う。各監視エリアにおける差分のいずれか１つでもしきい値Ａ未満となった場合は、静止画／動画判定処理３００は、静止画と判断して、カウンタ部３０１のカウント値を１つ増やす。各監視エリアにおける差分のすべてがしきい値Ａ以上となった場合は、静止画／動画判定処理３００は、動画と判断して、カウンタ部３０１のカウント値をクリアする。ここで、しきい値Ａは、静止画と動画の判定が可能な値で、映像信号１０１の解像度に応じて適宜設定することが望ましい。

画像データ解析部３０２は、静止画／動画判定処理３００から供給された映像データの画像解析を行って、液晶パネル１０７の表示画面上における映像の表示位置をシフトする方向および量を決定する。具体的には、静止画／動画判定処理３００から供給された映像データについて、フレーム内差分をとることで、静止画部分の固定パターンを検出し、この検出した固定パターンが、シフトの前後で重ならないように、移動方向および移動量を決定する。この画像データ解析部３０２による移動方向および移動量の決定は、静止画が連続して表示される静止画表示期間中に１回行わればよい。ここでは、静止画表示期間において、最初に静止画／動画判定処理３００にて静止画との判断がなされたタイミングで、画像データ解析部３０２による移動方向および移動量の決定が行われるものとする。画像データ解析部３０２で決定された移動方向および移動量は、移動制御部３０３に供給される。

移動制御部３０３は、カウンタ部３０１のカウント値を監視し、このカウント値がしきい値Ｂに達すると、画像データ解析部３０２から供給された移動方向および移動量に基づいて、液晶パネル１０７の表示画面上における映像の表示位置をシフトする。この表示位置のシフトは、フレームメモリ１０４からの映像データの読み出しを制御することで行われる。この制御と同時に、移動制御部３０３は、液晶パネル１０７の表示画面上における映像の表示位置のシフトに伴って生じるスクリーン１１２上の投射画面における映像の表示位置のずれを相殺するように、画像データ解析部３０２から供給された移動方向および移動量に基づいて、水平モータ１０８および垂直モータ１０９を制御し、またはレンズシフト機能付投射レンズ１１０を制御する。この移動制御部３０３による、液晶パネル１０７の表示画面における映像の表示位置のシフトおよびスクリーン１１２上の投写画面のシフトは、カウンタ部３０１のカウント値がクリアされるまで維持される。

なお、レンズシフト機能付投射レンズ１１０による調整と水平モータ１０８および垂直モータ１０９による調整を同時に行うことは可能であるが、その場合は、制御が複雑になることが予想される。レンズシフト機能付投射レンズ１１０による調整量は、水平モータ１０８および垂直モータ１０９による調整量より小さいことから、画像データ解析部３０２から供給された移動量が、レンズシフト機能付投射レンズ１１０による調整量の範囲にある場合は、レンズシフト機能付投射レンズ１１０による調整を優先して行い、画像データ解析部３０２から供給された移動量が、レンズシフト機能付投射レンズ１１０による調整量の範囲を超えた場合に、水平モータ１０８および垂直モータ１０９による調整を行うようにすることが望ましい。

また、レンズシフト機能付投射レンズ１１０におけるレンズシフト量を段階的に切替え可能に構成し、１段のシフト量が液晶表示パネルの１ドットに対応するように構成することで、液晶パネルの表示画面における映像の表示位置のシフトとスクリーン上の投写画面のシフトを容易に対応付けることが可能となり、移動制御を簡単化することができる。

また、画像データ解析部３０２による画像解析は、１画面分の映像データ全体で行うことも可能であるが、その場合は、処理するデータの量が膨大になる。したがって、静止画／動画判定処理３００が、監視エリアにおける映像データを画像データ解析部３０２に供給し、画像データ解析部３０２がその供給された映像データの画像解析を行うことが望ましい。この場合は、画像解析で処理するデータを大幅に低減することができる。

次に、本実施形態の画面焼き付き防止装置の動作を説明する。プロジェクタとしての表示動作は、既存のものと同じであるので、以下ではその説明は省略し、特徴となる画面焼き付きを防止するための動作を中心に説明する。

外部の映像供給装置から映像信号１０１および同期信号１０２が当該画面焼き付き防止装置に供給される。映像信号１０１は、Ａ／Ｄ変換器１０３によってデジタル信号に変換された後、フレームメモリ１０４に供給される。フレームメモリ１０４では、同期信号１０２に基づいて、フレーム単位に映像データが格納される。フレームメモリ１０４に１画面分の映像データが格納されると、ＣＰＵ１０６による画面焼き付き防止処理（図２の画面焼き付き防止処理部による処理）が行われる。

画面焼き付き防止処理は、静止画／動画判定処理３００による判定処理と、移動制御部３０３による表示調整処理とからなる。

（１）判定処理：
図３は、静止画／動画判定処理３００によって行われる判定処理の一手順を示すフローチャートである。

まず、フレームメモリ１０４に１画面分の映像データが格納されたか否かを判断する（ステップ１０）。この判断が「Ｙｅｓ」になると、続いて、フレームメモリ１０４に格納された映像データの、監視エリアにおけるデータをメモリ１０５に格納する（ステップ１１）。次に、フレームメモリ１０４に、次の１画面分の映像データが格納されたか否かを判断する（ステップ１２）。この判断が「Ｙｅｓ」になると、続いて、フレームメモリ１０４に格納された映像データの、監視エリアにおけるデータと、ステップ１１でメモリ１０５に格納したデータとの差分を検出する（ステップ１３）。続いて、その検出した差分がしきい値Ａ以上か否かを判断する（ステップ１４）。差分がしきい値Ａ以上の場合は、動画が表示されたと判断し、カウンタ部３０１のカウント値をクリアしてステップ１１に戻る。差分がしきい値Ａ未満の場合は、静止画が表示されたと判断し、カウンタ部３０１のカウント値を１つ増加してステップ１１に戻る。

以上の判定処理によれば、静止画が所定の時間にわたって表示されると、カウンタ部３０１のカウント値がしきい値Ｂに達することになる。

（２）表示調整処理：
図４は、画像データ解析部３０２および移動制御部３０３によって行われる表示調整処理の一手順を示すフローチャートである。

まず、画像データ解析部３０２が、静止画／動画判定処理３００から映像データが供給されたか否かを判断する（ステップ２０）。この判断が「Ｙｅｓ」になると、画像データ解析部３０２が、カウンタ部３０１のカウンタ値が「１」であるか否かを調べる。そして、カウンタ値が「１」の場合は、画像データ解析部３０２が、ステップ２０で静止画／動画判定処理３００から供給された映像データについて、画像解析を行い（ステップ２２）、移動方法および移動量を算出する（ステップ２３）。

次に、移動制御部３０３が、カウンタ部３０１のカウント値がしきい値Ｂ以上であるかを判断する（ステップ２４）。この判断が「Ｙｅｓ」となった場合は、移動制御部３０３は、ステップ２３で画像データ解析部３０２が算出した移動方向および移動量に基づいて、液晶パネル１０７の表示画面上における映像の表示位置をシフトさせる（ステップ２５）。これと同時に、移動制御部３０３は、ステップ２３で画像データ解析部３０２が算出した移動方向および移動量に基づいて、水平モータ１０８および垂直モータ１０９を制御し、またはレンズシフト機能付投射レンズ１１０を制御して、液晶パネル１０７の表示画面における映像の表示位置のシフトに伴って生じるスクリーン１１２上の投写画面における表示位置のずれを相殺するように、画面の表示位置を調整する（ステップ２６）。

上述の表示調整処理は、カウンタ部３０１のカウント値がクリアされるまで繰り返し実行される。

以上の判定処理および表示調整処理によれば、静止画が所定の時間にわたって表示されると、ステップ２５において、液晶パネル１０７の表示画面における映像の表示位置がシフトされる。これにより、画面焼付けを抑制することが可能である。

また、ステップ２６の投写画面のシフトにより、投写画面上での表示位置が、液晶パネル１０７の表示画面上での表示位置のシフトとは反対の方向にシフトされる。この投写画面上における表示位置のシフトは、丁度、液晶パネル１０７の表示画面上での表示位置シフトを相殺するようになっている。これにより、利用者に対して、違和感のない映像表示を提供することができる。

次に、監視エリアおよび表示調整処理について、具体例を挙げて説明する。

図５に、フレームメモリ１０４に格納される映像データの内容と監視エリアを模式的に示す。この図５に示す映像データは、プレゼンテーション資料をディスプレイに表示する際にフレームメモリ１０４に格納される映像データであって、枠２００で囲まれた領域内に文字が記載された内容のものである。画面四隅に、２０×２０ドットの監視エリア２０１〜２０４が設定されている。監視エリア２０１〜２０４のそれぞれには、枠２００の一部がかかるようになっている。

プレゼンテーション資料として、図５に示すような枠２００内に文字が記載された複数の映像データが用いられる。これら映像データを順次、スライド形式でスクリーン上に表示すると、枠２００は常に同じ位置に表示され、枠２００内の文字だけが入れ替わることになる。この場合、枠２００が固定パターンとなり、この固定パターンによって、液晶パネル１０７の画面焼き付きを生じる。

上記の画面焼き付きを防止するため、本実施形態の画面焼き付き防止装置では、静止画／動画判定処理３００が、監視エリア２０１〜２０４においてフレーム間差分をとることで静止画／動画の判定を行う。ここでは、各監視エリアにおいて、前回の映像データと今回の映像データの間で差を生じたドットの数が例えば４０ドット以上になる場合を動画と判定する。この場合、４０ドットがしきい値Ａである。

差分がしきい値Ａ未満であると仮定する。静止画／動画判定処理３００は、静止画であると判断してカウンタ部３０１のカウント値を１つ増加する。同時に、画像データ解析部３０２が、画像解析により枠２００の固定パターンを検出し、その固定パターンがスライド画面の前後で重ならないような移動方向および移動量を算出する。そして、カウンタ部３０１のカウント値がしきい値Ｂに達すると、移動制御部３０３が、画像データ解析部３０２が算出した移動方向および移動量に基づいて、液晶パネルの表示画面における映像の表示位置をシフトさせる。

図６に、液晶パネル１０７の画面に表示される、監視エリア２０１におけるシフト前の画像イメージを模式的に示し、図７に、その監視エリア２０１におけるシフト後の画像イメージを模式的に示す。図６に示す画像イメージに対して、図７に示す画像イメージでは、映像の表示位置が、画面に向かって右方向に２ドット、下方向に２ドットだけ移動している。これにより、固定パターン（枠２００）がスライド画像間で重ならないようになるので、液晶パネル１０７の画面焼き付きの発生を抑制することができる。

上記のような表示画面における映像の表示位置のシフトが行われた場合、スクリーン上の投写画面においても、そのシフトに伴う映像の表示位置のシフトが生じる。このような投写画面における映像の表示位置のシフトは、使用者によっては、視覚上の違和感を覚えることがある。この視覚上の違和感を抑制するために、本実施形態の画面焼き付き防止装置では、移動制御部３０３が、画像データ解析部３０２が算出した移動方向および移動量に基づいて、スクリーン上の投写画面における表示位置の調整を行う。

図８に、スクリーン上の投写画面における表示位置の調整を模式的に示す。図８において、投写画面５０２は、図７に示した映像データシフト後の画像イメージをスクリーン上に表示したものである。投写画面５０１は、移動制御部３０３による表示位置の調整が行われたものである。投写画面５０１は、投写画面５０２に対して、画面に向かって左上方向に移動したものであり、その移動量は、液晶パネルの表示画面上で、左方向に２ドット、上方向に２ドットだけ移動した量に相当する。この移動により、液晶パネルの表示画面における映像の表示位置のシフトに伴って生じるスクリーン上の投写画面における映像の表示位置のシフトが相殺される。この結果、投写画面５０１の表示位置は、液晶パネルの表示画面における映像の表示位置のシフトが行われる前の投写画面の表示位置とほぼ一致する。

以上説明した画面焼き付き防止装置は、３つの特徴を有する。第１の特徴は、静止画／動画の判定を行う場合の比較データの量を軽減することを目的とし、監視エリアにおける映像データのフレーム間差分を取ることで、静止画／動画の判定を行うようにした点にある。この第１の特徴によれば、監視エリア以外の部分のデータを比較する必要がないので、その分だけ、静止画／動画の判定を行うのに必要なデータ量を削減することでき、比較処理に要する時間を短縮することができる。さらに、以下の利点もある。

ＸＧＡ（eXtended Graphics Array）のリフレッシュレート（ディスプレイ表示において、１秒間に何回画面が更新されるかを表わした値で、フレームレートと同義。）は、６０Ｈｚの場合で、約１６．７ｍｓである。このＸＧＡのディスプレイでは、厳密に静止画／動画の判定を行うためには、毎フレームに全画素（1024×768×3＝2359296）のデータについて、フレーム間差分を検出する必要がある。しかし、約１６．７ｍｓ毎に、２３５９２９６回のデータ比較を行うことは、現行のＣＰＵの性能では困難である。このため、従来は、２個のフレームメモリと、比較処理を高速に行うことが可能な専用のハードウェア（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）とを必要とし、回路規模、基板面積およびコストにおいて不利なものになっていた。上記第１の特徴により比較処理のデータ量を削減することで、そのようなＸＧＡのディスプレイにおける比較処理を、専用のハードウェアを用いることなく、１個のフレームメモリと現行のＣＰＵで実現することが可能となる。

第２の特徴は、画面の焼き付きの抑制を確実に行うことを目的とし、画像解析により固定パターンを抽出して、この固定パターンが、表示位置のシフト前とシフト後で重ならないように、表示位置の移動方向および移動量を決定するようにした点にある。こうして決定した移動方向および移動量に基づいて、液晶パネルの表示画面における映像の表示位置をシフトすれば、固定パターンが重なることがないので、画面焼付けの抑制を、より確実に行うことができる。なお、所定の方向に所定の量だけ表示画面における映像の表示位置をシフトする場合は、シフト前とシフト後で、固定パターンの一部が重なることがあり、その重なり部分において、画面焼き付きを起こす場合がある。

第３の特徴は、視覚上の違和感を抑制することを目的とし、画像解析により決定した表示位置の移動方向および移動量に基づいて、スクリーン上の投写画面における映像の表示位置の調整を行うようにした点にある。この表示位置の調整により、液晶パネルの表示画面における映像の表示位置のシフトに伴うスクリーン上の投写画面における映像の表示位置のシフトが相殺されて、視覚上の違和感が抑制される。なお、表示位置の調整を行わない場合は、液晶パネルの表示画面における映像の表示位置のシフトに伴うスクリーン上の投写画面における映像の表示位置のシフトのために、使用者によっては、視覚上の違和感を覚えることがある。

上述した第１から第３の特徴は、それぞれで格別な効果を奏することから、これら第１から第３の特徴を個別に有する装置を提供してもよい。

第１または第３の特徴もしくは両特徴を有する装置において、所定回数、連続して静止画の判定が行われた場合に、液晶パネルの表示画面における映像の表示位置を一定の方向に一定量だけ表示位置をシフトするようにしてもよい。この場合、第３の特徴における表示位置の調整は、固定量（一定のシフト方向および一定のシフト量に相当する）に基づいて行われる。

また、第３の特徴を有する装置において、静止画／動画の判定を従来の手法で行ってもよい。ただし、この場合は、比較処理するデータ量が膨大になる。

第１または第２の特徴もしくは両特徴を有する装置は、図１に示した液晶プロジェクタの他、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイに代表される表示装置に適用することができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態の画面焼き付き防止装置において、監視エリアを任意に設定するように構成してもよい。ここでは、監視エリアを任意に設定することが可能な画面焼き付き防止装置について説明する。

本発明の第２の実施形態である画面焼き付き防止装置は、図９に示す画面焼き付き防止処理部および操作部１１３を備える。画面焼き付き防止処理部は、図２に示した構成において、監視エリア設定処理部３０４を追加したものである。静止画／動画判定処理部３００が、監視エリア設定処理部３０４で設定された監視エリアに基づいて静止画／動画の判定を行う以外は、基本的には、図１に示した構成と同様のものである。ここでは、同じ構成についての説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。

操作部１１３は、操作キーやタッチパネルなどからなる。ＣＰＵ１０６は、この操作部１１３からの入力を受け付けて必要な処理を実行する。監視エリア固定モードと監視エリア設定モードの２つのモードの設定があり、使用者は、操作部１１３を通じてこれらモードを選択することができる。監視エリア固定モードが選択された場合は、ＣＰＵ１０６は、第１の実施形態で説明した動作を行う。監視エリア設定モードが選択された場合は、監視エリア設定処理部３０４による以下のような監視エリア設定処理を実行する。

まず、監視エリア設定処理部３０４は、不図示の記憶装置から監視エリア設定用画面データを読み出してフレームメモリ１０４に供給する。監視エリア設定用画面データがフレームメモリ１０４に供給されると、液晶パネル１０４に、その供給された監視エリア設定用画面データに基づく映像が表示され、その表示映像がスクリーン１１２上に投射される。

使用者は、操作部１１３を通じて、スクリーン１１２上に投射された監視エリア設定用画面上で監視エリアを設定することができる。監視エリアの設定では、例えば、監視エリアの位置および範囲を画素単位で指定する。具体的には、画面上の各画素を特性可能な座標を予め設定しておき、その座標上で、監視エリアの領域を指定する。監視エリア領域の指定は、座標値を入力してもよく、また、画面上にポインタを表示して、そのポインタで直接、領域を指定するようにしてもよい。

監視エリア設定処理部３０４は、使用者が設定した領域に基づく監視エリア情報を静止画／動画判定処理部３００に供給する。静止画／動画判定処理部３００は、監視エリア設定処理部３０４から供給された監視エリア情報に基づいて、前述の判定処理を実行する。

上述した本実施形態の画面焼き付き防止装置によれば、監視エリアを任意に設定することが可能である。したがって、外部から供給された映像データが固定パターンを含む場合には、監視エリアを、その固定パターンを検出可能な位置に設定することが可能である。

以上各実施形態で説明した画面焼き付き防止装置の構成および動作は、本発明の一例であり、適宜変更することができる。例えば、４つに監視エリアが設定されているが、この監視エリアの数は、４つに限定されるものではなく、１つであっても、複数であってもよい。また、監視エリアの位置は画面四隅以外の場所であってもよい。さらに、監視エリアは１ドットであってもよい。

また、フレーム単位に処理しているが、１フレームが２つのフィールドで構成される場合には、フィールド単位で処理することも可能である。

さらに、図１に示した構成において、液晶パネルによる画面表示に代えて、プラズマディスプレイなど他の表示装置による画面表示を適用してもよい。加えて、ＣＰＵ１０６に代えて、動画／静止画の判定、移動方向／移動量の算出、レンズシフトの制御、モータの制御を行うことが可能なＡＳＩＣを用いてもよい。ただし、この場合は、ＡＳＩＣを専用設計する必要があるので、現行のＣＰＵで実現する場合よりもコストが高くなる。

１０１ 映像信号
１０２ 同期信号
１０３ Ａ／Ｄ変換器
１０４ フレームメモリ
１０５ メモリ
１０６ ＣＰＵ
１０７ 液晶パネル
１０８ 水平モータ
１０９ 垂直モータ
１１０ レンズシフト機能付投射レンズ
１１１ ランプユニット
１１２ スクリーン
１１３ 操作部
３００ 静止画／動画判定処理部
３０１ カウンタ部
３０２ 画像データ解析部
３０３ 移動制御部
３０４ 監視エリア設定処理部

Claims (7)

1. フレームメモリと、前記フレームメモリに格納された映像データに基づく画面を表示する表示手段と、前記表示手段の表示画面をスクリーン上に投射する投射レンズとを備える投射型画像表示装置に用いられる画面焼き付き防止装置において、
   前記スクリーン上の投写画面をシフトするシフト手段と、
   外部から供給された映像データが前記フレームメモリに格納されるたびに、前回格納された映像データと今回格納された映像データとの間で差分を検出し、該検出した差分がしきい値以上の場合を動画、しきい値未満の場合を静止画と判定する静止画／動画判定処理部と、
   前記静止画／動画判定処理部にて、所定の回数または所定の時間、連続して静止画の判定が行われると、前記表示手段の表示画面上における映像の表示位置がシフトするように、前記フレームメモリから前記表示手段への映像データの読み出しを制御する移動制御部とを有し、
   前記移動制御部が、前記シフト手段による前記投写画面のシフト動作を制御して、前記表示手段の表示画面上における映像の表示位置のシフトに伴う前記スクリーン上における表示位置のずれを調整することを特徴とする画面焼き付き防止装置。
2. 前記移動制御部は、前記表示画面上における映像の表示位置を一定の方向に、一定の量だけシフトさせる、請求項１に記載の画面焼き付き防止装置。
3. 前記静止画／動画判定処理部にて静止画の判定がなされると、前記フレームメモリに格納されている映像データに基づいて前記表示画面における表示パターンを抽出し、該抽出した表示パターンが、前記映像の表示位置をシフトする前とシフトした後で重ならないように、前記表示位置の移動方向および移動量を決定する画像解析部をさらに有し、
   前記移動制御部が、画像解析部にて決定された移動方向および移動量に基づいて、前記フレームメモリからの映像信号の読み出し動作および前記シフト手段による前記投写画面のシフト動作を制御する、請求項１に記載の画面焼き付き防止装置。
4. 前記投射レンズは、光軸に垂直な方向にシフト可能な特定のレンズを含む複数のレンズからなり、
   前記シフト手段が、前記特定のレンズより構成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の画面焼き付き防止装置。
5. 前記シフト手段が、前記表示画面の面内方向において前記表示手段を２次元に移動可能な移動手段よりなる、請求項１から３のいずれか１項に記載の画面焼き付き防止装置。
6. フレームメモリから読み出した映像データを画面上に表示する第１のステップと、
   前記表示画面をスクリーン上に投射する第２のステップと、
   外部から供給された映像データが前記フレームメモリに格納されるたびに、前回格納された映像データと今回格納された映像データとの差分を検出し、該検出した差分がしきい値以上の場合を動画、しきい値未満の場合を静止画と判定する第３のステップと、
   所定の回数または所定の時間、連続して静止画の判定が行われると、前記画面上における映像の表示位置がシフトするように、前記フレームメモリからの映像データの読み出しを制御する第４のステップと、
   前記画面上における映像の表示位置のシフトに伴う前記スクリーン上における表示位置のずれを調整するために、前記スクリーン上の投写画面をシフトする第５のステップとを含む画面焼き付き防止方法。
7. 前記第３のステップで静止画の判定がなされると、前記フレームメモリに格納されている映像データに基づいて前記画面における表示パターンを抽出し、該抽出した表示パターンが、前記映像の表示位置をシフトする前とシフトした後で重ならないように、前記表示位置の移動方向および移動量を決定するステップをさらに含み、
   前記第４のステップが、前記決定した移動方向および移動量に基づいて前記フレームメモリからの映像データの読み出しを制御するステップであり、
   前記第５のステップが、前記決定した移動方向および移動量に基づいて、前記投写画面のシフト動作を制御するステップである、請求項６に記載の画面焼き付き防止方法。

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