(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-04-19
(45)【発行日】2024-04-30
(54)【発明の名称】画像生成装置
(51)【国際特許分類】
G09G 5/00 20060101AFI20240422BHJP
G09G 5/37 20060101ALI20240422BHJP
G09G 5/373 20060101ALI20240422BHJP
G09G 5/377 20060101ALI20240422BHJP
【ＦＩ】
G09G5/00 530M
G09G5/00 550X
G09G5/37 320
G09G5/373
G09G5/377 110
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2020066254
(22)【出願日】2020-04-01
(65)【公開番号】P2021162782
(43)【公開日】2021-10-11
【審査請求日】2022-12-22
(73)【特許権者】
【識別番号】000101732
【氏名又は名称】アルパイン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】岡田 広樹
【審査官】武田 悟
(56)【参考文献】
【文献】特開２００７－１６３６２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１７５４２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１１８３９４（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０９Ｇ ５／００ － ５／４２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
表示部に表示する表示画像を生成する画像生成装置であって、外部から入力される入力画像に重畳させる複数の重畳画像を生成可能な重畳画像生成部と、
前記重畳画像の解像度を変換係数に基づいて変換可能なスケーリング部と、
前記重畳画像の解像度の変換を、前記複数の重畳画像毎に相違させて前記スケーリング部に指示可能なスケーリング制御部と、
前記スケーリング部により解像度が変換された変換重畳画像を前記入力画像に重畳させる重畳処理部と、
前記重畳処理部により重畳された画像を処理して前記表示画像を生成する画像処理部と
を有し、
前記スケーリング制御部は、前記変換係数に基づいて前記スケーリング部により拡大される場合の拡大後の重畳画像が他の重畳画像と重複する場合、拡大される重畳画像と他の重畳画像のうち、重複部分について予め設定された配置順の優先度が高い重畳画像に対応する前記変換係数を前記スケーリング部に指示すること
を特徴とする画像生成装置。
【請求項2】
前記スケーリング制御部は、前記複数の重畳画像の前記表示部上での表示範囲をそれぞれ保持する範囲保持部と、
前記複数の重畳画像毎の前記変換係数および前記優先度をそれぞれ保持する変換係数保持部と、
前記範囲保持部に保持された前記表示範囲と前記変換係数保持部に保持された変換係数および前記優先度とに基づいて、前記複数の重畳画像の前記表示範囲毎に前記変換係数を前記スケーリング部に指示する係数制御部と
を有することを特徴とする請求項１に記載の画像生成装置。
【請求項3】
前記スケーリング制御部は、前記表示部の水平方向に並ぶ画素の選択を制御する水平クロックに基づいて、前記表示部の水平方向の画素の位置を検出する水平検出部と、
前記表示部の垂直方向に並ぶ画素ラインの選択を制御する垂直クロックに基づいて前記表示部の画素ラインの位置を検出する垂直検出部と、を有し、
前記係数制御部は、前記水平検出部と前記垂直検出部とにより特定される画素の位置と、前記範囲保持部が保持する前記複数の重畳画像毎の前記表示範囲とに基づいて、前記重畳画像を表示する画素を検出した場合、表示する重畳画像に対応して前記変換係数保持部が保持する前記変換係数を前記スケーリング部に指示すること
を特徴とする請求項２に記載の画像生成装置。
【請求項4】
前記係数制御部は、前記複数の重畳画像毎に、前記範囲保持部が保持する前記表示範囲の大きさを、前記変換係数保持部が保持する前記変換係数に応じて変更し、
前記水平検出部と前記垂直検出部とにより特定される画素の位置が、大きさを変更した表示範囲に含まれる場合、大きさを変更した表示範囲に対応して前記変換係数保持部が保持する前記変換係数を前記スケーリング部に指示すること
を特徴とする請求項３に記載の画像生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像生成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
表示装置に表示する映像等の画像に、テロップ、字幕または表示装置の設定メニューなどのテキストを画像に重畳して表示するＯＳＤ（On Screen Display）機能が知られている。例えば、複数のＩＣ（Integrated Circuit）を制御するマイクロコンピュータは、各ＩＣの名称、状態、制御データ等のうち任意の情報を、ＯＳＤ機能を使用して表示装置に表示する（例えば、特許文献１参照）。また、撮像装置は、複数の表示パターンから選択した表示パターンをＯＳＤ機能により表示装置に表示するとともに、操作手段で受け付けた操作と、操作の受け付け時にＯＳＤ機能により表示している情報とを対応付けて記憶する（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００４－２７４４２４号公報
【文献】特開２０１０－５０６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
例えば、入力される画像の解像度が、画像を表示する表示装置の解像度と異なる場合、表示装置は、スケーラーＩＣにより画像の解像度を表示装置の解像度に合わせて変換し、表示装置に表示させる。ＯＳＤ機能を搭載するスケーラーＩＣは、テキスト等の重畳画像を、解像度を変換した後の入力画像に重畳させる。このため、スケーラーＩＣから出力される重畳画像の品位は、表示装置に表示する画像の品位に比べて低くなる。重畳画像の品位を向上するためには、例えば、ビットマップフォントに代えて高精細なフォントを使用し、高性能なＣＰＵ（Central Processing Unit）で処理する必要があり、コストが上昇する。
【0005】
上記の課題に鑑み、本発明は、画像に重畳される重畳画像の品位を、コストの増加を抑えて向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
一つの観点によれば、画像生成装置は、表示部に表示する表示画像を生成する画像生成装置であって、外部から入力される入力画像に重畳させる複数の重畳画像を生成可能な重畳画像生成部と、前記重畳画像の解像度を変換係数に基づいて変換可能なスケーリング部と、前記重畳画像の解像度の変換を、前記複数の重畳画像毎に相違させて前記スケーリング部に指示可能なスケーリング制御部と、前記スケーリング部により解像度が変換された変換重畳画像を前記入力画像に重畳させる重畳処理部と、前記重畳処理部により重畳された画像を処理して前記表示画像を生成する画像処理部とを有し、前記スケーリング制御部は、前記変換係数に基づいて前記スケーリング部により拡大される場合の拡大後の重畳画像が他の重畳画像と重複する場合、拡大される重畳画像と他の重畳画像のうち、重複部分について予め設定された配置順の優先度が高い重畳画像に対応する前記変換係数を前記スケーリング部に指示することを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
画像に重畳される重畳画像の品位を、コストの増加を抑えて向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】一実施形態における画像生成部を有する表示装置の一例を示すブロック図である。
【図9】他の表示装置に搭載される画像生成部の一例（比較例）を示すブロック図である。
【図10】他の表示装置に搭載される画像生成部の別の例（比較例）を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照して実施の形態の説明を行う。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【0010】
（第１の実施形態）
図１は、一実施形態における画像生成部を有する表示装置の一例を示すブロック図である。図１に示す表示装置１００は、画像生成部２００、液晶ディスプレイ３００、ＣＰＵ４００、タッチＩＣ５００およびタッチパネル６００を有する。画像生成部２００は、画像生成装置の一例であり、液晶ディスプレイ３００は、表示部の一例である。例えば、表示装置１００は、カーナビゲーション装置に搭載される。なお、表示装置１００は、液晶ディスプレイ３００の代わりに、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等の他のディスプレイを有してもよい。
図１は、一実施形態における画像生成部を有する表示装置の一例を示すブロック図である。図１に示す表示装置１００は、画像生成部２００、液晶ディスプレイ３００、ＣＰＵ４００、タッチＩＣ５００およびタッチパネル６００を有する。画像生成部２００は、画像生成装置の一例であり、液晶ディスプレイ３００は、表示部の一例である。例えば、表示装置１００は、カーナビゲーション装置に搭載される。なお、表示装置１００は、液晶ディスプレイ３００の代わりに、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等の他のディスプレイを有してもよい。
【0011】
画像生成部２００は、入力部２１、ＯＳＤ部２２、スケーラー制御部２３、スケーラー２４、重畳部２５、画像処理部２６および出力部２７を有する。例えば、画像生成部２００は、ＩＣチップに搭載される。
【0012】
ＯＳＤ部２２は、重畳画像生成部の一例であり、スケーラー制御部２３は、スケーリング制御部の一例である。スケーラー２４は、スケーリング部の一例であり、重畳部２５は、重畳処理部の一例である。以下では、画像生成部２００内で伝送される画像データおよび画像生成部２００内で生成される画像データを、単に画像とも称する。また、入力画像データを入力画像とも称する。
【0013】
画像生成部２００は、カーナビゲーション装置の本体部等から受信する入力画像を液晶ディスプレイ３００に表示するために、ＣＰＵ４００の制御に基づいて、画像の品位を調整し、液晶ディスプレイ３００に出力する。画像生成部２００は、画像中にテキスト等を埋め込むＯＳＤ（On Screen Display）機能を有する。なお、この実施形態では、画像生成部２００は、液晶ディスプレイ３００の解像度と同じ解像度の入力画像をカーナビゲーション装置の本体部等から受信する。このため、画像の解像度を変換するスケーラー２４には、入力画像は供給されない。
【0014】
入力部２１は、入力画像を外部から受信する受信部であり、受信した入力画像を重畳部２５に出力する。例えば、入力部２１は、液晶ディスプレイ３００に表示させる１画面毎の画像データ（フレームデータ）を入力画像として受信する。
【0015】
ＯＳＤ部２２は、液晶ディスプレイ３００上に表示される画像に重畳させるテキストデータ（ビットマップフォント）等をスケーラー２４に出力する。例えば、ＯＳＤ部２２は、所定の大きさ（画素数）のテキストデータ群（フォントデータ）等を保持するフォントメモリを有する。以下では、ＯＳＤ部２２が生成するテキストデータ等を重畳画像データ（重畳画像）と称する。
【0016】
ＯＳＤ部２２は、重畳画像をＣＰＵ４００から指示される所定の倍率に拡大し、拡大した重畳画像を出力する機能を有する。ＯＳＤ部２２で設定可能な倍率は、１倍、２倍、４倍等の固定の倍率である。しかしながら、この実施形態では、ＯＳＤ部２２の出力にスケーラー２４が接続されるため、ＯＳＤ部２２は、常に１倍の重畳画像を出力する。
【0017】
例えば、ＯＳＤ部２２は、ＣＰＵ４００からの指示に基づいて、液晶ディスプレイ３００に表示する複数の重畳画像を生成可能である。以下では、複数の重畳画像の各々を表示する液晶ディスプレイ３００の表示領域をウィンドウとも称する。ウィンドウは、表示範囲の一例である。
【0018】
スケーラー制御部２３は、ＣＰＵ４００からの指示に基づいて、ＯＳＤ部２２からスケーラー２４に入力される重畳画像を拡大する倍率を示す係数を、重畳画像毎に生成し、生成した係数をスケーラー２４に出力（指示）する。スケーラー制御部２３による制御に基づいて、スケーラー２４を動作させることで、複数の重畳画像の解像度を、重畳画像毎に変更することができる。
【0019】
スケーラー２４は、ＯＳＤ部２２から受信する重畳画像の解像度を、重畳画像毎に、スケーラー制御部２３から指示された係数に応じて変換可能であり、解像度を変換した重畳画像である変換重畳画像を重畳部２５に出力する。例えば、スケーラー２４は、重畳画像を拡大する場合、着目画素のデータを、着目画素の周辺の画素データを使用して補間する処理を実施する。このため、スケーラー２４による処理後の重畳画像をジャギーのない滑らかな画像にすることができ、液晶ディスプレイ３００に表示される重畳画像の品位を、ビットマップフォントそのものを使用して表示する場合に比べて、向上することができる。
【0020】
この実施形態では、画像生成部２００に高価なＣＰＵ等を搭載することなく、複数の重畳画像の解像度を重畳画像毎に変換することができるため、コストを抑えて、液晶ディスプレイ３００に表示される重畳画像の品位を向上することができる。
【0021】
重畳部２５は、入力部２１からの入力画像にスケーラー２４により解像度が変換された変換重畳画像を重畳し、重畳した画像を画像処理部２６に出力する。画像処理部２６は、ＣＰＵ４００からの制御に基づいて、重畳部２５から受信する画像のコントラスト、輝度および色度等の少なくともいずれかを調整し、または、画像のガンマ補正等を実施する。例えば、液晶ディスプレイ３００に表示される画像は、図示しないバックライト（ＬＥＤまたは蛍光管）により色度がずれる場合がある。画像処理部２６により色度を調整することで、バックライトによる色度のずれを補正することができる。
【0022】
画像処理部２６は、重畳画像が重畳された入力画像の画像処理を実施するため、入力画像だけでなく、重畳画像のコントラスト、輝度および色度等を調整することができる。この結果、画像処理部２６による画像処理を実施ない場合に比べて、重畳画像の品位を向上することができる。画像処理部２６は、画像処理を実施した画像データ（表示画像）を出力部２７に出力する。
【0023】
出力部２７は、画像処理部２６から受信する表示画像を、液晶ディスプレイ３００に出力する。そして、画像生成部２００で生成された表示画像（映像）が液晶ディスプレイ３００に表示される。
【0024】
ＣＰＵ４００は、画像生成部２００、液晶ディスプレイ３００、タッチＩＣ５００の動作を制御する。なお、ＣＰＵ４００は、表示装置１００が搭載されるカーナビゲーション装置の動作を制御してもよい。
【0025】
タッチＩＣ５００は、出力信号Ｔｘをタッチパネル６００に出力し、出力信号Ｔｘに応答してタッチパネル６００から受信する入力信号Ｒｘに応じて、タッチパネル６００においてタッチ操作された位置を検出する。タッチパネル６００は、液晶ディスプレイ３００の画面に対向して配置される。
【0026】
図２は、図１のスケーラー制御部２３およびスケーラー２４の一例を示すブロック図である。スケーラー制御部２３は、Ｈカウンタ２３１、Ｖカウンタ２３２、Ｘウィンドウ保持部２３３、Ｙウィンドウ保持部２３４、係数保持部２３５および係数制御部２３６を有する。例えば、Ｘウィンドウ保持部２３３、Ｙウィンドウ保持部２３４および係数保持部２３５は、それぞれレジスタにより構成される。スケーラー２４は、水平補間係数を保持する係数保持部２４１、水平拡縮部２４２、ラインバッファ２４３、垂直補間係数を保持する係数保持部２４４および垂直拡縮部２４５を有する。
【0027】
Ｈカウンタ２３１は、液晶ディスプレイ３００において水平方向に並ぶ画素の選択を制御する水平クロックＨＣＬＫのクロック数をカウントし、水平カウント値ＨＣＮＴとして係数制御部２３６に出力する。Ｈカウンタ２３１は、水平クロックＨＣＬＫに基づいて、液晶ディスプレイ３００の水平方向（横方向）の画素の位置を検出する水平検出部の一例である。
【0028】
水平カウント値ＨＣＮＴは、液晶ディスプレイ３００の水平方向に並ぶ画素の位置（画素番号）を示す。Ｈカウンタ２３１は、水平カウント値ＨＣＮＴを０から最大値（図４のＸｍａｘ）までカウントした後、０にリセットする動作を繰り返す。以下では、水平カウント値ＨＣＮＴを単にカウント値ＨＣＮＴとも称する場合がある。
【0029】
Ｖカウンタ２３２は、液晶ディスプレイ３００において垂直方向に並ぶ画素ラインの選択を制御する垂直クロックＶＣＬＫのクロック数をカウントし、垂直カウント値ＶＣＮＴとして係数制御部２３６に出力する。Ｖカウンタ２３２は、液晶ディスプレイ３００の垂直方向（縦方向）に並ぶ画素ラインの選択を制御する垂直クロックＶＣＬＫに基づいて液晶ディスプレイ３００の画素ラインの位置を検出する垂直検出部の一例である。
【0030】
垂直カウント値ＶＣＮＴは、液晶ディスプレイ３００の垂直方向に並ぶ画素ラインの位置（ライン番号）を示す。Ｖカウンタ２３２は、垂直カウント値ＶＣＮＴを０から最大値（図４のＹｍａｘ）までカウントした後、０にリセットする動作を繰り返す。以下では、垂直カウント値ＶＣＮＴを単にカウント値ＶＣＮＴとも称する場合がある。
【0031】
Ｘウィンドウ保持部２３３は、重畳画像を表示するウィンドウの水平方向の始点Ｘｗｓと終点Ｘｗｅとを、ウィンドウ毎に保持する。符号Ｘｗｓ、Ｘｗｅは、水平方向の画素の位置（画素番号等）を示し、符号Ｘｗｓ、Ｘｗｅの"ｗ"は、ウィンドウを識別するウィンドウ番号等を示す。
【0032】
Ｙウィンドウ保持部２３４は、重畳画像を表示するウィンドウの垂直方向の始点Ｙｗｓと終点Ｙｗｅとを、ウィンドウ毎に保持する。符号Ｙｗｓ、Ｙｗｅは、垂直方向の画素の位置（画素番号等）を示し、符号Ｙｗｓ、Ｙｗｅの"ｗ"は、ウィンドウを識別するウィンドウ番号等を示す。Ｘウィンドウ保持部２３３およびＹウィンドウ保持部２３４は、複数の重畳画像の液晶ディスプレイ３００上での表示範囲をそれぞれ保持する範囲保持部の一例である。
【0033】
ＣＰＵ４００は、拡大または縮小される前のウィンドウの水平方向の始点Ｘｗｓと終点ＸｗｅとをＸウィンドウ保持部２３３に格納する。また、ＣＰＵ４００は、重畳画像が拡大または縮小される前のウィンドウの垂直方向の始点Ｙｗｓと終点ＹｗｅとをＹウィンドウ保持部２３４に格納する。
【0034】
係数保持部２３５は、ＣＰＵ４００から受信する表示倍率である係数をウィンドウ毎に保持し、保持している係数を係数制御部２３６に出力する。なお、水平方向の表示倍率と垂直方向の表示倍率とを変更可能にする場合（縦横比を任意にする場合）、水平方向の表示倍率である水平係数と垂直方向の表示倍率である垂直係数とのそれぞれが、係数保持部２３５に保持されてもよい。係数保持部２３５は、複数の重畳画像毎の変換係数を保持する変換係数保持部の一例である。
【0035】
係数制御部２３６は、ウィンドウ毎に、Ｘウィンドウ保持部２３３に保持されている終点ＸｗｅおよびＹウィンドウ保持部２３４に保持されている終点Ｙｗｅに、係数保持部２３５に保持されている係数を乗じ、終点ＥＸｗｅ、ＥＹｗｅを算出する。終点ＥＸｗｅ、ＥＹｗｅは、重畳画像の拡大後または縮小後のウィンドウの終点である。
【0036】
係数制御部２３６は、水平カウント値ＨＣＮＴが、始点Ｘｗｓと終点ＥＸｗｅとの間に含まれ、かつ、垂直カウント値ＶＣＮＴが、始点Ｙｗｓと終点ＥＹｗｅとの間に含まれるか否かを、ウィンドウ毎に判定する。すなわち、係数制御部２３６は、カウント値ＨＣＮＴ、ＶＣＮＴで示される画素の位置が、ウィンドウのいずれかに含まれるか否かを判定する。
【0037】
係数制御部２３６は、カウント値ＨＣＮＴ、ＶＣＮＴにより特定される画素の位置を含むウィンドウがある場合、そのウィンドウに対応して係数保持部２３５に保持されている係数を、カウント値ＨＣＮＴに対応する水平補間係数として係数保持部２４１に格納する。また、係数制御部２３６は、カウント値ＨＣＮＴ、ＶＣＮＴにより特定される画素の位置を含むウィンドウがある場合、そのウィンドウに対応して係数保持部２３５に保持されている係数を、カウント値ＶＣＮＴに対応する垂直補間係数として係数保持部２４４に格納する。これにより、係数制御部２３６は、重畳画像毎に相違する係数をスケーラー２４に指示可能である。
【0038】
なお、始点Ｘｗｓ、Ｙｗｓと終点ＥＸｗｅ、ＥＹｗｅとで示される複数のウィンドウが互いに重複する場合、係数制御部２３６は、重複部分について、所定の規則にしたがって係数を採用するウィンドウを選択する。そして、係数制御部２３６は、選択したウィンドウの係数をスケーラー２４に出力する。例えば、所定の規則は、始点Ｘｗｓ、Ｙｗｅが最小座標（０，０）に近いウィンドウを選択する、終点ＥＸｗｅ、ＥＹｗｅが最大座標（Ｘｍａｘ，Ｙｍａｘ）に近いウィンドウを選択する、または、面積の小さいウィンドウを選択するなどである。
【0039】
なお、ウィンドウの配置順を示す情報を保持する領域を係数保持部２３５に設け、配置順を示す情報をＣＰＵ４００から係数保持部２３５に格納してもよい。この場合、係数制御部２３６は、重複するウィンドウのうち、係数保持部２３５に保持されている配置順が一番手前を示すウィンドウを選択する。
【0040】
なお、ＣＰＵ４００は、ウィンドウ毎に、拡大後のウィンドウの終点ＥＸｗｅ、ＥＹｗｅを算出し、終点Ｘｗｅ、ＹｗｅとしてＸウィンドウ保持部２３３およびＹウィンドウ保持部２３４にそれぞれ格納してもよい。この場合、係数制御部２３６は、終点ＥＸｗｅ、ＥＹｗｅを算出する機能を持たなくてもよい。
【0041】
スケーラー２４において、係数保持部２４１は、係数制御部２３６から受信する係数である水平補間係数を保持し、保持した水平補間係数を水平拡縮部２４２に出力する。水平拡縮部２４２は、係数保持部２４１からの水平補間係数に基づいて、図１のＯＳＤ部２２から受信する重畳画像を水平方向（横方向）に拡大または縮小し、ラインバッファ２４３に出力する。
【0042】
ラインバッファ２４３は、水平拡縮部２４２から転送される数ライン分の画像を保持する記憶容量を有する。ラインバッファ２４３は、保持した数ライン分の画像を垂直拡縮部２４５に出力する。係数保持部２４４は、係数制御部２３６から受信する係数である垂直補間係数を保持し、保持した垂直補間係数を垂直拡縮部２４５に出力する。
【0043】
垂直拡縮部２４５は、係数保持部２４４からの垂直補間係数に基づいて、ラインバッファ２４３から受信する重畳画像データを、垂直方向（縦方向）に拡大または縮小し、重畳画像データとして図１の重畳部２５に出力する。この際、垂直拡縮部２４５は、拡大または縮小の対象である着目画素に対して水平方向および垂直方向に隣接する所定数の画素のデータを使用して、着目画素の画素値を算出する補間処理を実施する。
【0044】
以上のように、係数制御部２３６は、Ｘウィンドウ保持部２３３およびＹウィンドウ保持部２３４に保持された重畳画像毎のウィンドウの情報と、係数保持部２３５に保持された重畳画像毎の係数とに基づいて、スケーラー２４に係数を指示する。これにより、スケーラー２４は、重畳画像毎に、指示された係数（倍率）に応じて重畳画像を拡大または縮小することができる。
【0045】
この際、係数制御部２３６は、カウント値ＨＣＮＴ、ＶＣＮＴにより画素の位置を検出し、重畳画像毎のウィンドウと比較する。これにより、係数制御部２３６は、複数の重畳画像をそれぞれ異なる係数を使用して拡大または縮小する場合にも、液晶ディスプレイ３００への表示画像の表示タイミングに合わせて係数をスケーラー２４に出力することができる。換言すれば、係数制御部２３６は、カウント値ＨＣＮＴ、ＶＣＮＴにより示される画素が、各ウィンドウに含まれているか否かを判定するだけで、重畳画像毎の係数をスケーラー２４に出力することができる。この結果、簡易な制御で、スケーラー２４により重畳画像を拡大または縮小することができる。
【0046】
図３は、図２のＸウィンドウ保持部２３３、Ｙウィンドウ保持部２３４および係数保持部２３５に保持される情報の一例を示す説明図である。Ｘウィンドウ保持部２３３は、ウィンドウを識別するウィンドウ番号毎に、水平方向の始点Ｘｗｓと終点Ｘｗｅとを保持する。Ｙウィンドウ保持部２３４は、ウィンドウ番号毎に、垂直方向の始点Ｙｗｓと終点Ｙｗｅとを保持する。
【0047】
係数保持部２３５は、ウィンドウ番号毎に、係数Ｍｗと配置順とを保持する。係数Ｍｗは、０より大きく、例えば、０．７５、１．２５、１．５等の倍率で示される。配置順は、数値が小さいほど、ウィンドウの重複時に優先的に選択される。すなわち、配置順の数値が小さいウィンドウの重畳画像ほど、画面の上側に表示される。なお、すべての重畳画像は、入力画像より上側に表示される。係数保持部２３５に配置順を保持することで、複数のウィンドウが重なっている場合にも、ウィンドウの重なりを考慮して重畳画像を拡大または縮小し、液晶ディスプレイ３００に表示することができる。
【0048】
例えば、ウィンドウ番号の"１００"は、ウィンドウが存在しないことを示す。したがって、図３に示す例では、ウィンドウの数は３つである。なお、Ｘウィンドウ保持部２３３は、終点Ｘｗｅの代わりにサイズ（水平方向のウィンドウの画素数）を保持してもよく、Ｙウィンドウ保持部２３４は、終点Ｙｗｅの代わりにサイズ（垂直方向のウィンドウの画素数）を保持してもよい。
【0049】
図４は、図２のスケーラー制御部２３およびスケーラー２４により解像度が変換される重畳画像の一例を示す説明図である。図４に示す例では、図３に示した情報が使用され、スケーラー２４は、３つのウィンドウＷＩＮ（ＷＩＮ０、ＷＩＮ１、ＷＩＮ２）に含まれる重畳画像をそれぞれ拡大または縮小する。ウィンドウＷＩＮ０の拡大率は１．５倍（係数Ｍ０＝１．５）に設定される。ウィンドウＷＩＮ１の拡大率は１．２５倍（係数Ｍ１＝１．２５）に設定される。ウィンドウＷＩＮ２の拡大率は０．７５倍（係数Ｍ２＝０．７５）に設定される。
【0050】
スケーラー制御部２３は、図２で説明したように、各ウィンドウＷＩＮに設定された係数Ｍに基づいて、拡大後の終点ＥＸｗｅ、ＥＹｗｅを算出する。互いに重複するウィンドウＷＩＮ０、ＷＩＮ１は、係数保持部２３５に保持される配置順にしたがって、ウィンドウＷＩＮ１が優先され、ウィンドウＷＩＮ１の重畳画像は、画面上でウィンドウＷＩＮ０の重畳画像より手前に表示される。
【0051】
【0052】
図５に示す画面上のウィンドウＷＩＮ（ＷＩＮ０～ＷＩＮ２）は、重畳画像の拡大後または縮小後の大きさを示しており、図４の下側に示した画面と同じである。水平方向に並ぶ符号Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃ、Ｘｄ、Ｘｅ、Ｘｆは、水平方向の画素位置（座標）を説明のために示す。同様に、垂直方向に並ぶ符号Ｙａ、Ｙｂ、Ｙｃ、Ｙｄ、Ｙｅ、Ｙｆ、Ｙｇは、垂直方向の画素位置（座標）を説明のために示す。
【0053】
例えば、画素（Ｘｘ，Ｙａ）（Ｘｘは、Ｘ０～Ｘｍａｘのいずれか）は、拡大後のウィンドウＷＩＮのいずれにも含まれないため、スケーラー制御部２３は、拡大率をＯＦＦに設定する（図５（ａ））。拡大率ＯＦＦは、係数＝１．０を示す。同様に、画素（Ｘｘ，Ｙｅ）、（Ｘｘ，Ｙｇ）は、拡大後のウィンドウＷＩＮのいずれにも含まれないため、スケーラー制御部２３は、拡大率をＯＦＦに設定する（図５（ｂ）、（ｃ））。画素（Ｘａ，Ｙｙ）、（Ｘｆ，Ｙｙ）（Ｙｙは、Ｙ０～Ｙｍａｘのいずれか）も、拡大後のウィンドウＷＩＮのいずれにも含まれないため、スケーラー制御部２３は、拡大率をＯＦＦに設定する（図５（ｄ）、（ｅ））。
【0054】
画素（Ｘ０ｓ，Ｙｂ）～（ＥＸ０ｅ，Ｙｂ）は、拡大後のウィンドウＷＩＮ０に含まれるため、スケーラー制御部２３は、拡大率を１５０％に設定する（図５（ｆ））。同様に、画素（Ｘｂ，Ｙ０ｓ）～（Ｘｂ，ＥＹ０ｅ）は、拡大後のウィンドウＷＩＮ０に含まれるため、スケーラー制御部２３は、拡大率を１５０％に設定する（図５（ｇ））。
【0055】
画素（Ｘ０ｓ，Ｙｃ）～（Ｘ１ｓ－１，Ｙｃ）は、拡大後のウィンドウＷＩＮ０に含まれるため、スケーラー制御部２３は、拡大率を１５０％に設定する（図５（ｈ））。画素（Ｘ１ｓ，Ｙｃ）～（ＥＸ１ｅ，Ｙｃ）は、拡大後のウィンドウＷＩＮ１に含まれるため、スケーラー制御部２３は、拡大率を１２５％に設定する（図５（ｉ））。
【0056】
画素（Ｘｄ，Ｙ０ｓ）～（Ｘｄ，Ｙ１ｓ－１）は、拡大後のウィンドウＷＩＮ０に含まれるため、スケーラー制御部２３は、拡大率を１５０％に設定する（図５（ｊ））。画素（Ｘｄ，Ｙ１ｓ）～（Ｘｄ，ＥＹ１ｅ）は、配置順がウィンドウＷＩＮ０より小さい拡大後のウィンドウＷＩＮ１に含まれるため、スケーラー制御部２３は、拡大率を１２５％に設定する（図５（ｋ））。
【0057】
画素（Ｘｄ，ＥＹ１ｅ＋１）～（Ｘｄ，Ｙ２ｓ－１）は、拡大後のウィンドウＷＩＮのいずれにも含まれないため、スケーラー制御部２３は、拡大率をＯＦＦ（１００％）に設定する（図５（ｌ））。画素（Ｘｄ，Ｙ２ｓ）～（Ｘｄ，ＥＹ２ｅ）は、縮小後のウィンドウＷＩＮ２に含まれるため、スケーラー制御部２３は、拡大率を７５％に設定する（図５（ｍ））。他の画素位置についても、スケーラー制御部２３は、上述と同様の処理を実施し、拡大率を設定する。
【0058】
【0059】
まず、ステップＳ１０において、係数制御部２３６は、ウィンドウＷＩＮ毎に、終点Ｘｗｅ、Ｙｗｅおよび係数を使用して、終点ＥＸｗｅ、ＥＹｗｅを算出する。終点ＥＸｗｅ、ＥＹｗｅの算出後、各ウィンドウＷＩＮの終点は、終点ＥＸｗｅ、ＥＹｗｅとみなされる。
【0060】
次に、ステップＳ２０において、Ｈカウンタ２３１は、水平クロックＨＣＬＫに基づいて水平方向の座標Ｘ（水平カウント値ＨＣＮＴ）を"０"に設定する。Ｖカウンタ２３２は、垂直クロックＶＣＬＫに基づいて垂直方向の座標Ｙ（垂直カウント値ＶＣＮＴ）を"０"に設定する。
【0061】
次に、ステップＳ３０において、係数制御部２３６は、スケーラー２４の係数保持部２４１に設定する水平補間係数の決定処理を実施する。ステップＳ３０の例は、図７で説明する。次に、ステップＳ４０において、係数制御部２３６は、スケーラー２４の係数保持部２４４に設定する垂直補間係数の決定処理を実施する。ステップＳ４０の例は、図７で説明する。
【0062】
次に、ステップＳ５０において、Ｈカウンタ２３１は、水平クロックＨＣＬＫに基づいて水平カウント値ＨＣＮＴをカウントアップすることで、座標Ｘを"１"増加させる。次に、ステップＳ６０において、係数制御部２３６は、Ｈカウンタ２３１が生成する水平カウント値ＨＣＮＴに対応する座標Ｘが最大値Ｘｍａｘを超えた場合、ステップＳ７０を実施し、座標Ｘが最大値Ｘｍａｘ以下の場合、ステップＳ３０に戻る。
【0063】
ステップＳ７０において、Ｈカウンタ２３１は、水平クロックＨＣＬＫに基づいて水平カウント値ＨＣＮＴを"０"に戻すことで、座標Ｘを"０"に設定する。Ｖカウンタ２３２は、垂直クロックＶＣＬＫに基づいて垂直カウント値ＶＣＮＴをカウントアップすることで、座標Ｙを"１"増加させる。これにより、補間係数を決定する表示ラインが１ライン更新される。
【0064】
次に、ステップＳ８０において、係数制御部２３６は、Ｖカウンタ２３２が生成する垂直カウント値ＶＣＮＴに対応する座標Ｙが最大値Ｙｍａｘを超えた場合、１画面（１フレーム）分の補間係数の決定処理を完了したため、図６に示す動作を終了する。係数制御部２３６は、座標Ｙが最大値Ｙｍａｘ以下の場合、ステップＳ３０に戻る。
【0065】
図７は、図６のステップＳ３０、Ｓ４０の動作の一例を示すフロー図である。まず、ステップＳ３１において、係数制御部２３６は、現在の座標Ｘを含むウィンドウＷＩＮがある場合、ステップＳ３３を実施し、現在の座標Ｘを含むウィンドウＷＩＮがない場合、ステップＳ３２を実施する。ここで、ウィンドウＷＩＮは、始点Ｘｗｓ、Ｙｗｓと終点ＥＸｗｅ、ＥＹｗｅとの範囲である。
【0066】
ステップＳ３２において、係数制御部２３６は、係数保持部２４１にＯＦＦ（１００％）を示す水平補間係数を設定し、ステップＳ４１を実施する。なお、ステップＳ３２の後、ステップＳ４２が実施されてもよい。ステップＳ３３において、係数制御部２３６は、座標Ｘを含むウィンドウＷＩＮが複数あるか否かを判定することで、重複するウィンドウＷＩＮの有無を判定する。係数制御部２３６は、重複するウィンドウＷＩＮがある場合、ステップＳ３４を実施し、重複するウィンドウＷＩＮがない場合、ステップＳ３５を実施する。
【0067】
ステップＳ３４において、係数制御部２３６は、係数保持部２３５に保持された配置順を参照し、配置順が一番上のウィンドウＷＩＮを選択する。次に、ステップＳ３５において、係数制御部２３６は、該当ウィンドウＷＩＮの係数を係数保持部２３５から読み出し、読み出した係数を水平補間係数として係数保持部２４１に設定する。
【0068】
次に、ステップＳ４１において、係数制御部２３６は、現在の座標Ｙを含むウィンドウＷＩＮがある場合、ステップＳ４３を実施し、現在の座標Ｙを含むウィンドウＷＩＮがない場合、ステップＳ４２を実施する。
【0069】
ステップＳ４２において、係数制御部２３６は、係数保持部２４４にＯＦＦ（１００％）を示す垂直補間係数を設定し、図７に示す処理を終了する。ステップＳ４３において、係数制御部２３６は、座標Ｙを含むウィンドウＷＩＮが複数あるか否かを判定することで、重複するウィンドウＷＩＮの有無を判定する。係数制御部２３６は、重複するウィンドウＷＩＮがある場合、ステップＳ４４を実施し、重複するウィンドウＷＩＮがない場合、ステップＳ４５を実施する。
【0070】
ステップＳ４４において、係数制御部２３６は、係数保持部２３５に保持された配置順を参照し、配置順が一番上のウィンドウＷＩＮを選択する。次に、ステップＳ４５において、係数制御部２３６は、該当ウィンドウＷＩＮの係数を係数保持部２３５から読み出し、読み出した係数を垂直補間係数として係数保持部２４４に設定し、図７に示す処理を終了する。
【0071】
ウィンドウＷＩＮ毎に算出された終点ＥＸｗｅ、ＥＹｗｅを使用して重畳画像を拡大または縮小する係数を設定することで、スケーラー２４側での重畳画像の拡大または縮小の判断を不要にすることができる。これにより、既存のスケーラー２４を流用して画像生成部２００を設計することができ、画像生成部２００の設計コストを抑えることができ、表示装置１００のコストを抑えることができる。
【0072】
図８は、図２のスケーラー２４により実施する画素データを補間する処理の一例を示す説明図である。図８では、画素データを生成する着目画素ＨＶＩ（ａ，ｂ）の周辺に位置する水平方向４画素と垂直方向４画素の１６画素を使用して着目画素ＨＶＩ（ａ，ｂ）の画素データを補間する例を示す。なお、補間に使用する周辺の画素数は、１６画素に限定されない。
【0073】
図８に示す例では、スケーラー２４は、着目画素ＨＶＩ（ａ，ｂ）のＸ座標ａの水平方向に隣接する４画素Ｌ（ｘ－１，ｙｊ）を使用して補間し（ｈ（ｋ））、画素データＨＩ（ａ，ｙｊ）を生成する。ここで、ｙｊは、ｙ－１、ｙ、ｙ＋１、ｙ＋２のいずれかを示し、ｈ（ｋ）は、ｈ（０）、ｈ（１）、ｈ（２）、ｈ（３）のいずれかを示す。
【0074】
そして、スケーラー２４は、補間した４つの画素データＨＩ（ａ，ｙｊ）を使用して着目画素ＨＶＩ（ａ，ｂ）の画素データを生成する（ｖ（ｋ））。ここでｖ（ｋ）は、ｖ（０）、ｖ（１）、ｖ（２）、ｖ（３）のいずれかを示す。
【0075】
以上、この実施形態では、スケーラー２４により重畳画像を拡大または縮小することで、ジャギーのない滑らかな重畳画像を生成することができる。また、重畳画像が重畳された入力画像の画像処理を画像処理部２６により実施することで、重畳画像のコントラスト、輝度および色度等を入力画像とともに調整することができる。この結果、液晶ディスプレイ３００に表示される重畳画像の品位を、ビットマップフォントそのものを使用して表示する場合に比べて向上することができる。
【0076】
重畳画像毎のウィンドウＷＩＮの情報と係数とに基づいて、係数制御部２３６からスケーラー２４に係数を指示することで、スケーラー２４は、重畳画像毎に、指示された係数（倍率）に応じて重畳画像を拡大または縮小することができる。また、ウィンドウＷＩＮ毎に算出された終点ＥＸｗｅ、ＥＹｗｅを使用して重畳画像を拡大または縮小する係数を設定することで、スケーラー２４側での重畳画像の拡大または縮小の判断を不要にすることができる。この結果、既存のスケーラー２４を流用して画像生成部２００を設計することができ、画像生成部２００の設計コストを抑えることができ、表示装置１００のコストを抑えることができる。
【0077】
係数制御部２３６は、カウント値ＨＣＮＴ、ＶＣＮＴにより画素の位置を検出し、重畳画像毎のウィンドウＷＩＮと比較する。これにより、重畳画像毎に異なる係数を使用して重畳画像を拡大または縮小する場合にも、液晶ディスプレイ３００への表示画像の表示タイミングに合わせて係数をスケーラー２４に出力することができ、簡易な制御で、重畳画像を拡大または縮小することができる。
【0078】
この結果、複数の重畳画像の解像度を、重畳画像毎に変換する場合にも、液晶ディスプレイ３００に表示される重畳画像の品位を、コストを抑えて向上することができる。
【0079】
【0080】
図９に示す画像生成部２０２は、入力部２１、スケーラー２４、画像処理部２６、重畳部２８および出力部２７が順次接続され、ＯＳＤ部２２は、重畳部２８に接続される。すなわち、スケーラー２４は、外部から入力される入力画像データの拡大または縮小を実施する。ＯＳＤ部２２は、ＣＰＵ４００（図１）から指示される１倍、２倍、４倍等の固定倍率に応じて、ビットマップフォントを拡大して重畳画像を生成し、生成した重畳画像を重畳部２８に出力する。
【0081】
スケーラー２４は、入力部２１が受信した入力画像のみを拡縮し、画像処理部２６は、スケーラー２４から出力される解像度が変換された変換画像（入力画像）のみの画像処理を実施する。重畳部２８は、解像度が変換され、かつ、画像処理が実施された、入力部２１からの入力画像にＯＳＤ部２２からの重畳画像（ビットマップフォント）を重畳し、出力部２７を介して液晶ディスプレイ３００に出力する。
【0082】
図９に示す画像生成部２０２では、ＯＳＤ部２２からの重畳画像は、スケーラー２４による解像度の変換が実施されない。このため、拡大された重畳画像は、ＯＳＤ部２２によりビットマップフォントを拡大したものであり、ジャギーを有する。
【0083】
また、ＯＳＤ部２２からの重畳画像は、画像処理部２６による画像処理が実施されないため、重畳画像の色度等を調整することができない。したがって、重畳画像の色度等を入力部２１からの入力画像の色度等に合わせることができず、液晶ディスプレイ３００に表示される画像に含まれる重畳画像の違和感を軽減することができない。
【0084】
【0085】
図１０に示す画像生成部２０４は、図９の画像生成部２０２に、ＯＳＤ部２２と重畳部２８との間に直列に接続された重畳画像専用のスケーラー２４Ｓおよび画像処理部２６Ｓを追加している。すなわち、入力部２１、スケーラー２４、画像処理部２６、重畳部２８および出力部２７は、直列に接続され、ＯＳＤ部２２からの重畳画像は、スケーラー２４Ｓおよび画像処理部２６Ｓを介して重畳部２８に出力される。例えば、スケーラー２４Ｓの回路規模は、スケーラー２４と同等であり、画像処理部２６Ｓの回路規模は、画像処理部２６と同等である。
【0086】
図１０に示す画像生成部２０４では、重畳画像専用のスケーラー２４Ｓおよび画像処理部２６Ｓを有するため、入力部２１からの入力画像の処理とは独立に、重畳画像の解像度を変更することができ、重畳画像の色度等を調整することができる。また、ＯＳＤ部２２は、大きさが１倍のフォントを出力すればよく、フォントを拡大する機能を持たなくてもよい。しかしながら、画像生成部２０４にスケーラー２４Ｓおよび画像処理部２６Ｓを搭載するため、画像生成部２０４の回路規模が増大し、コストが増大してしまう。
【0087】
以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【0088】
２１ 入力部
２２ ＯＳＤ部
２３ スケーラー制御部
２４、２４Ｓ スケーラー
２５ 重畳部
２６、２６Ｓ 画像処理部
２７ 出力部
２８ 重畳部
１００ 表示装置
２００、２０２、２０４ 画像生成部
２３１ Ｈカウンタ
２３２ Ｖカウンタ
２３３ Ｘウィンドウ保持部
２３４ Ｙウィンドウ保持部
２３５、２３６ 係数制御部
２４１ 係数保持部
２４２ 水平拡縮部
２４３ ラインバッファ
２４４ 係数保持部
２４５ 垂直拡縮部
３００ 液晶ディスプレイ
４００ ＣＰＵ
５００ タッチＩＣ
６００ タッチパネル
ＨＣＬＫ 水平クロック
ＨＣＮＴ 水平カウント値
Ｒｘ 入力信号
Ｔｘ 出力信号
ＶＣＬＫ 垂直クロック
ＶＣＮＴ 垂直カウント値
ＷＩＮ ウィンドウ
２２ ＯＳＤ部
２３ スケーラー制御部
２４、２４Ｓ スケーラー
２５ 重畳部
２６、２６Ｓ 画像処理部
２７ 出力部
２８ 重畳部
１００ 表示装置
２００、２０２、２０４ 画像生成部
２３１ Ｈカウンタ
２３２ Ｖカウンタ
２３３ Ｘウィンドウ保持部
２３４ Ｙウィンドウ保持部
２３５、２３６ 係数制御部
２４１ 係数保持部
２４２ 水平拡縮部
２４３ ラインバッファ
２４４ 係数保持部
２４５ 垂直拡縮部
３００ 液晶ディスプレイ
４００ ＣＰＵ
５００ タッチＩＣ
６００ タッチパネル
ＨＣＬＫ 水平クロック
ＨＣＮＴ 水平カウント値
Ｒｘ 入力信号
Ｔｘ 出力信号
ＶＣＬＫ 垂直クロック
ＶＣＮＴ 垂直カウント値
ＷＩＮ ウィンドウ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】