(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体画像データを構成する右目用画像データ、及び左目用画像データの少なくとも一方について、輝度に係る画像特徴量を算出する特徴量算出部と、
前記特徴量算出部により算出された画像特徴量に基づいて、前記右目用画像データ及び前記左目用画像データの両方に共通の伸張係数を算出する伸張係数算出部と、
前記伸張係数算出部により算出された伸張係数を用いて、前記右目用画像データ及び前記左目用画像データの両方に輝度伸張処理を施す輝度伸張処理部と、
前記輝度伸張処理が施された前記右目用画像データ及び前記左目用画像データに基づき、画像を表示する画像表示部と、
前記輝度伸張処理部による輝度伸張処理に対応して、前記画像表示部に備わる光源が発する光を減光する調光部と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記特徴量算出部は、前記右目用画像データ及び前記左目用画像データのうちいずれか一方の画像データについて画像特徴量を算出し、
前記伸張係数算出部は、前記特徴量算出部がいずれか一方の画像データについて算出した画像特徴量から伸張係数を求めること、
を特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記特徴量算出部は、前記右目用画像データ及び前記左目用画像データのうちいずれか一方の画像データの出力中に、この画像データの画像特徴量を算出し、
前記伸張係数算出部は、前記特徴量算出部が画像特徴量を算出した画像データの次に他方の画像データが出力されている間に、画像特徴量から伸張係数を求め、
前記輝度伸張処理部は、前記特徴量算出部が画像特徴量を算出した側の画像データの次のフレームの出力開始タイミングに同期して、輝度伸張処理を実行すること、
を特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記特徴量算出部は、前記右目用画像データ及び前記左目用画像データの両方について画像特徴量を算出し、
前記伸張係数算出部は、前記特徴量算出部が両方の画像データについて算出した画像特徴量から伸張係数を求めること、
を特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記特徴量算出部は、前記右目用画像データ及び前記左目用画像データの両方について、各画像データに設定された対象領域のデータをもとに画像特徴量を算出し、
前記右目用画像データにおける対象領域の位置と前記左目用画像データにおける対象領域とが異なる位置に設定されたこと、
を特徴とする請求項４記載の画像表示装置。
【請求項６】
光源が発した光を変調して画像を表示する画像表示方法であって、
立体画像データを構成する右目用画像データ及び左目用画像データの少なくとも一方について、輝度に係る画像特徴量を算出し、
算出した画像特徴量に基づいて、前記右目用画像データ及び前記左目用画像データの両方に共通の伸張係数を算出し、
算出した伸張係数を用いて、前記右目用画像データ及び前記左目用画像データの両方に輝度伸張処理を施し、
前記輝度伸張処理を施した前記右目用画像データ及び前記左目用画像データに基づき、画像を表示し、
前記輝度伸張処理に対応して、前記光源が発する光を減光すること、
を特徴とする画像表示方法。
【請求項７】
光源が発する光を変調して画像を表示する画像表示装置に画像データを供給する画像供給装置であって、
立体画像データを構成する右目用画像データ、及び左目用画像データの少なくとも一方について、輝度に係る画像特徴量を算出する特徴量算出部と、
前記特徴量算出部により算出された画像特徴量に基づいて、前記右目用画像データ及び前記左目用画像データの両方に共通の伸張係数を算出する伸張係数算出部と、
前記伸張係数算出部により算出された伸張係数を用いて、画像表示用の前記右目用画像データ及び前記左目用画像データの両方に輝度伸張処理を施す輝度伸張処理部と、
前記輝度伸張処理部による輝度伸張処理に対応して、前記光源が発する光を減光させるための減光率を算出する減光率算出部と、を備え、
前記輝度伸張処理が施された画像データと前記減光率とを前記画像表示装置に出力することを特徴とする画像供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置、画像表示方法、及び、画像供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、照明光を用いて画像を表示する画像表示装置において、照明光の光量を抑えるとともに表示する画像信号の輝度を増幅する調光処理を行うことで、ダイナミックレンジの拡大を図ったものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、従来、右目で見るための右目用画像と左目で見るための左目用画像とを組み合わせて立体的に画像を表示する画像表示装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−０３１８４６号公報
【特許文献２】特開２００９−２３２３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１等に開示された従来の方法を利用して、立体的に表示する画像についてダイナミックレンジの拡大を図ろうとした場合、強い違和感を生じる画像となってしまい、表示品位の低下を招くおそれがあった。
すなわち、特許文献１に開示された調光処理では、表示する画像の特性（輝度等）に合わせて輝度の増幅率等を適切に設定する必要があり、画像ごとに増幅率を決定する。ところが、特許文献２に開示されたように立体的な表示をする方法では、左右の目で異なる画像を見ることが必須であるから、単純に従来の調光処理を適用すると、左右の各画像に設定される輝度の増幅率等が異なることが原因で、左右の目で見る画像の輝度がばらつき、見る人に強い違和感を起こさせてしまう。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、立体画像の右目用画像と左目用画像との間の輝度のばらつきを生じることなく、コントラスト感の向上により高品位の画像を表示可能とする画像表示装置、画像表示方法、及び、画像供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、立体画像データを構成する右目用画像データと左目用画像データとを交互に前記変調部に出力する画像出力部と、前記右目用画像データ、及び前記左目用画像データの少なくとも一方について、輝度に係る画像特徴量を算出する特徴量算出部と、前記特徴量算出部により算出された画像特徴量に基づいて、前記右目用画像データ及び前記左目用画像データの両方に共通の伸張係数を算出する伸張係数算出部と、前記伸張係数算出部により算出された伸張係数を用いて、画像出力部が前記変調部に出力する前記右目用画像データ及び前記左目用画像データの両方に輝度伸張処理を施す輝度伸張処理部と、前記輝度伸張処理が施された前記右目用画像データ及び前記左目用画像データに基づき、画像を表示する画像表示部とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、立体画像データを構成する右目用画像データ及び左目用画像データの少なくとも一方について求めた画像特徴量から伸張係数を算出し、この伸張係数を用いて、立体画像データを構成する右目用画像データ及び左目用画像データの両方に同じ伸張係数に基づく輝度伸張処理が施されるので、右目用画像データと左目用画像データとの間の輝度のばらつきを生じることなく、輝度伸張によるコントラスト感の向上を図ることができ、高品位の画像を表示できる。
【０００６】
また、本発明は、上記画像表示装置において、前記輝度伸張処理部による輝度伸張処理に対応して、前記光源が発した光を減光する調光部を備えることを特徴とする。
本発明によれば、輝度伸張処理とともに光源が発した光を減光することで、画像の輝度を効果的に伸張することが可能になり、より一層のコントラスト感の向上を図ることができる。
【０００７】
また、本発明は、上記画像表示装置において、前記特徴量算出部は、前記右目用画像データ及び前記左目用画像データのうちいずれか一方の画像データについて画像特徴量を算出し、前記伸張係数算出部は、前記特徴量算出部がいずれか一方の画像データについて算出した画像特徴量から伸張係数を求めることを特徴とする。
本発明によれば、右目用画像データ及び左目用画像データの一方について算出した伸張係数を右目用画像データ及び左目用画像データの両方に適用して、輝度伸張処理を施すので、右目用画像データと左目用画像データとの間の輝度のばらつきを生じることなく、輝度伸張によるコントラスト感の向上を図ることができ、高品位の画像を表示できる。
【０００８】
また、本発明は、上記画像表示装置において、前記特徴量算出部は、前記右目用画像データ及び前記左目用画像データのうちいずれか一方の画像データの出力中に、この画像データの画像特徴量を算出し、前記伸張係数算出部は、前記特徴量算出部が画像特徴量を算出した画像データの次に他方の画像データが出力されている間に、画像特徴量から伸張係数を求め、前記輝度伸張処理部は、前記特徴量算出部が画像特徴量を算出した側の画像データの次のフレームの出力開始タイミングに同期して、輝度伸張処理を実行することを特徴とする。
本発明によれば、右目用画像データ及び左目用画像データの一方について算出した伸張係数に基づき、右目用画像データ及び左目用画像データの両方に輝度伸張処理を施す場合に、画像特徴量を求める期間と、伸張係数を算出する期間と、輝度伸張処理を実行するタイミングとをずらすことで、処理負荷の集中を回避し、処理遅延による画像表示の遅延を回避して速やかな処理及び表示を実行できる。また、右目用画像データ及び左目用画像データのうち、画像特徴量を求めた画像データと同じ側の画像データの出力開始タイミングに同期して輝度伸張処理を実行するので、画像データと伸張係数とがより適合している画像データについて先に輝度伸張処理を適用するので、より自然な輝度伸張処理を行える。さらに、右目用画像データと左目用画像データとのうち一つの立体画像データの最初に位置する側について画像特徴量を算出するようにした場合、一つの立体画像データを構成する右目用画像データと左目用画像データとの両方が同じ伸張係数で輝度伸張されるので、右目用画像データと左目用画像データとの間の輝度のばらつきをより確実に防止できる。
【０００９】
また、本発明は、上記画像表示装置において、前記特徴量算出部は、前記右目用画像データ及び前記左目用画像データの両方について画像特徴量を算出し、前記伸張係数算出部は、前記特徴量算出部が両方の画像データについて算出した画像特徴量から伸張係数を求めることを特徴とする。
本発明によれば、右目用画像データと左目用画像データの両方について伸張係数を求めるので、右目用画像データの特徴と左目用画像データの特徴の両方を加味して、効果的かつ自然に輝度伸張を行うことができる。
【００１０】
また、本発明は、上記画像表示装置において、前記特徴量算出部は、前記右目用画像データ及び前記左目用画像データの両方について、各画像データに設定された対象領域のデータをもとに画像特徴量を算出し、前記右目用画像データにおける対象領域の位置と前記左目用画像データにおける対象領域とが異なる位置に設定されたことを特徴とする。
本発明によれば、右目用画像データと左目用画像データにおいて画像特徴量を算出する対象領域が異なる位置に設定されているので、例えば右目用画像データと左目用画像データの視差を考慮して伸張係数を求めることができ、より効果的かつ自然に輝度伸張を行うことができる。
【００１１】
また、上記課題を解決するため、本発明は、立体画像データを構成する右目用画像データ及び左目用画像データの少なくとも一方について、輝度に係る画像特徴量を算出し、算出した画像特徴量に基づいて、前記右目用画像データ及び前記左目用画像データの両方に共通の伸張係数を算出し、算出した伸張係数を用いて、前記右目用画像データ及び前記左目用画像データの両方に輝度伸張処理を施し、輝度伸張処理を施した前記右目用画像データ及び前記左目用画像データに基づき、画像を表示することを特徴とする。
本発明によれば、立体画像データを構成する右目用画像データ及び左目用画像データの少なくとも一方について求めた画像特徴量から伸張係数を算出し、この伸張係数を用いて、立体画像データを構成する右目用画像データ及び左目用画像データの両方に同じ伸張係数に基づく輝度伸張処理が施されるので、右目用画像データと左目用画像データとの間の輝度のばらつきを生じることなく、輝度伸張によるコントラスト感の向上を図ることができ、高品位の画像を表示できる。
【００１２】
また、上記課題を解決するため、本発明は、立体画像データを構成する右目用画像データ、及び左目用画像データの少なくとも一方について、輝度に係る画像特徴量を算出する特徴量算出部と、前記特徴量算出部により算出された画像特徴量に基づいて、前記右目用画像データ及び前記左目用画像データの両方に共通の伸張係数を算出する伸張係数算出部と、前記伸張係数算出部により算出された伸張係数を用いて、画像表示用の前記右目用画像データ及び前記左目用画像データの両方に輝度伸張処理を施す輝度伸張処理部とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、立体画像データを構成する右目用画像データ及び左目用画像データの少なくとも一方について求めた画像特徴量から伸張係数を算出し、この伸張係数を用いて、立体画像データを構成する右目用画像データ及び左目用画像データの両方に同じ伸張係数に基づく輝度伸張処理が施される。これにより、輝度伸張処理をした右目用画像データ及び左目用画像データからなる立体画像データを画像表示装置に出力することにより、画像表示装置によって、右目用画像データと左目用画像データとの間の輝度のばらつきを生じることなく、輝度伸張によるコントラスト感の向上を図ることができ、高品位の画像を表示できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、立体画像データを構成する右目用画像データ及び左目用画像データに対し、右目用画像データと左目用画像データとの間の輝度のばらつきを生じることなく、輝度伸張処理を行って、コントラスト感の向上を図り、高品位の画像を表示できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係る画像表示装置の機能的構成を示す図である。
【図２】適応調光処理における画像表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】処理対象の画像データの構成を模式的に示す図である。
【図４】輝度伸張率を求めるためのＬＵＴを模式的に示す図である。
【図５】第２の実施形態に係る画像表示装置の処理対象の画像データの構成及び処理対象の領域を模式的に示す図である。
【図６】第３の実施形態に係る画像表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】第３の実施形態に係る画像表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図８】第４の実施形態に係る画像表示装置の機能的構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［第１の実施形態］
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明を適用した第１の実施形態に係る画像表示装置１の機能的構成を示す図である。
この図１に示す画像表示装置１は、スクリーンＳＣに３Ｄ（立体）映像を投射するプロジェクターであり、光源装置１１０（光源）と、光源装置１１０が発した光を変調する変調部としてのライトバルブ１３０と、ライトバルブ１３０で変調された光を集光及び拡散してスクリーンＳＣに投射する投射光学系１４０と、を備えて構成される。
画像表示装置１は、右目用の画像と左目用の画像とを交互にスクリーンＳＣに投射することにより、時分割方式で立体画像をスクリーンＳＣに投射する。この投射画像を見る人は、例えば液晶シャッターを備えた眼鏡型のフィルターを装用することで、立体的な画像を見ることができる。
【００１６】
光源装置１１０は、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、ＬＥＤ等からなる光源を備えている。また、光源装置１１０は、光源が発した光をライトバルブ１３０に導くリフレクター及び補助リフレクターを備えていてもよく、投射光の光学特性を高めるためのレンズ群（図示略）や偏光板等を備えたものであってもよい。
光源装置１１０は、光源が発した光がライトバルブ１３０に至る経路上で光量を減光させる調光素子１２０（調光部）を備えている。調光素子１２０は、例えば、光源装置１１０が発した光を遮る減光板と、この減光板の位置または角度を所定の減光率に合わせて調整する駆動回路とを備えて構成され、光を遮る位置に減光板を進出させることによって減光する。調光素子１２０は、減光板に変えて液晶シャッターで構成することも可能であり、この場合、液晶シャッターの全体または一部の透過率を調整することで減光する。
【００１７】
ライトバルブ１３０は、ＲＧＢの各色に対応した３枚の透過型液晶パネルにより構成され、後述する輝度伸張処理部５０により輝度伸張処理が施された画像データが、垂直同期信号ＶＳｙｎｃに同期して透過型液晶パネル上に描画される。
なお、ライトバルブ１３０は、３枚の透過型液晶パネルを備えた構成に限らず、例えば、１枚の透過型液晶パネルとカラーホイールを組み合わせた方式、３枚のデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いた方式、１枚のＤＭＤとカラーホイールを組み合わせた方式で構成してもよい。
投射光学系１４０は、ライトバルブ１３０で変調されたＲＧＢ３色の変調光を合成するプリズム、プリズムで合成された投射画像をスクリーンＳＣに結像させるレンズ群等を備えている。なお、ライトバルブ１３０が１枚のみの透過型液晶パネルまたは１枚のみのＤＭＤを用いた構成である場合、プリズムに相当する部材は不要である。
これら光源装置１１０、ライトバルブ１３０、及び投射光学系１４０を含む画像の表示に係る各構成部は全体として、本発明の画像表示部に相当するが、画像を表示することが可能であれば、その一部または全部を上記のような各種の機能部によって代替できる。
【００１８】
また、画像表示装置１は、内蔵する記憶装置が記憶する映像ソース（図示略）、または、パーソナルコンピューターや各種映像プレーヤー等の外部の画像供給装置（図示略）から入力される立体映像信号に基づいて画像を投射する。
画像表示装置１は、画像表示装置１全体を制御する制御部１０、上記映像ソースまたは外部の画像供給装置から入力される立体映像信号をもとに、右目用画像データと左目用画像データとを交互に出力する画像出力部２０、画像出力部２０から出力される右目用画像データ及び左目用画像データをもとに画像特徴量を求める特徴量算出部３０、特徴量算出部３０が求めた画像特徴量に基づいて輝度伸張率を算出する輝度伸張率算出部４０（伸張係数算出部）、輝度伸張率算出部４０が算出した輝度伸張率に従って輝度伸張処理を施す輝度伸張処理部５０、特徴量算出部３０が求めた画像特徴量から減光率を算出する減光率算出部６０、及び、減光率算出部６０が算出した減光率に基づいて調光素子１２０を駆動して減光させる減光処理部７０を備えている。減光処理部７０は、調光素子１２０を制御することにより調光部として機能する。
画像表示装置１は、上記の各部によって、投射する画像の適応調光処理を行う。すなわち、光源装置１１０が発する光を減光するとともに、ライトバルブ１３０が描画する画像の階調を伸張させる処理を行い、これによりダイナミックレンジの拡大、コントラスト感の向上を図る。
図２は、画像表示装置１の動作を示すフローチャートであり、上述した画像表示装置１の各部により実行される適応調光処理における処理手順を示している。以下、この図２のフローチャートと図１を参照して、適応調光処理の詳細について説明する。
【００１９】
画像出力部２０は、フレームパッキング方式、サイドバイサイド方式、トップアンドボトム方式等の各種の立体映像フォーマットに対応している。画像出力部２０は、立体映像信号（立体画像データ）が入力されると（ステップＳ１１）、入力された立体映像信号から右目用画像データと左目用画像データとをそれぞれ生成し、入力された順に特徴量算出部３０及び輝度伸張処理部５０へ出力する（ステップＳ１２）。
入力された立体映像信号のフォーマットがサイドバイサイド方式またはトップアンドボトム方式である場合、画像出力部２０は、入力信号から右目用画像データと左目用画像データとをそれぞれ切り出し、切り出した画像データをライトバルブ１３０の表示解像度に合わせて伸張する処理を行って、伸張後の画像データを出力する。
ここで、画像出力部２０は、特徴量算出部３０及び輝度伸張処理部５０に対し、右目用画像データと左目用画像データとを、右目用画像データが先になるように交互に出力する。また、画像出力部２０は、出力中の画像データが右目用画像データと左目用画像データのどちらであるかを示すＲＬ識別信号と、右目用画像データと左目用画像データとの各々の垂直同期信号ＶＳｙｎｃとを出力する。入力された立体映像信号のフォーマットがサイドバイサイド方式またはトップアンドボトム方式である場合、この入力信号に含まれる垂直同期信号は一つのフレームに一つである。この場合、画像出力部２０は、入力信号から右目用画像データと左目用画像データとをそれぞれ切り出すとともに、切り出した右目用画像データと左目用画像データとのそれぞれの描画開始タイミングを示す垂直同期信号ＶＳｙｎｃを生成して出力する。
【００２０】
制御部１０は、画像出力部２０から入力されるＲＬ識別信号及び垂直同期信号ＶＳｙｎｃに基づいて画像表示装置１の各部を制御する。
特徴量算出部３０には、画像出力部２０が出力する右目用画像データ及び左目用画像データと、ＲＬ識別信号と、垂直同期信号ＶＳｙｎｃとが入力される。特徴量算出部３０は、ＲＬ識別信号及び垂直同期信号ＶＳｙｎｃに基づいて、画像出力部２０から入力中の画像データが右目用画像データか左目用画像データかを識別し、右目用画像データと左目用画像データとをそれぞれ取得する。そして、特徴量算出部３０は、取得した両方の画像データの各々について、画像特徴量を算出する（ステップＳ１３）。特徴量算出部３０が算出する画像特徴量は、例えば、画像データ全体の最大輝度値（白ピーク値ＷＰ）、ＡＰＬ（Average Picture Level）、最小輝度値（黒ピーク値ＢＰ）、輝度ヒストグラムである。特徴量算出部３０は、算出した画像特徴量を輝度伸張率算出部４０及び減光率算出部６０に出力する。
【００２１】
図３は、本実施形態における処理対象の画像データ２００の構成を模式的に示す図である。本実施形態では右目用画像データと左目用画像データのサイズ及び解像度は等しいので、右目用画像データも左目用画像データも同様に処理される。
特徴量算出部３０は、例えば１９２０画素×１０８０画素の処理対象の画像データ２００（右目用画像データと左目用画像データのいずれか）を、図３に示すように横１６個×縦９個の１４４個の画素ブロック２００−１〜２００−１４４に区分する。各画素ブロック２００−１〜２００−１４４のサイズは縦１２０画素、横１２０画素である。
特徴量算出部３０は、画素ブロックを構成する各画素の輝度値を平均した値を当該画素ブロックの代表輝度値として求め、この代表輝度値を画素ブロック毎にＲＡＭ等に記憶する。ここで、輝度値は、例えば、ＲＧＢの各信号値の最大値を採用してもよいし、０．２９９×Ｒ信号値、０．５８７×Ｇ信号値、０．１４４×Ｂ信号値の合計値を採用してもよい。また、代表輝度値は、平均輝度値には限定されず、例えば、各画素ブロックの中央付近の画素の輝度値（代表値）を採用してもよい。特徴量算出部３０は、一つの画像データ２００を構成する各画素ブロックの代表輝度値の最大値を、画像データ２００の白ピーク値ＷＰとし、最小値を黒ピーク値ＢＰとし、当該代表輝度値の平均値をＡＰＬとする。また、画像データ２００の各画素ブロックの代表輝度値の分布から輝度ヒストグラムを生成する。
【００２２】
特徴量算出部３０は、一つの立体画像を構成する一組の右目用画像データと左目用画像データとの各々について、上記のように画像データ２００の白ピーク値ＷＰ、黒ピーク値ＢＰ、ＡＰＬ、及び、輝度ヒストグラムを求め、その後に、右目用画像データと左目用画像データとの代表値を求める（ステップＳ１４）。代表値を決定する方法は、画像特徴量ごとに予め定められている。
（Ａ）白ピーク値の場合
白ピーク値ＷＰの代表値は、右目用画像データの白ピーク値ＷＰと左目用画像データの白ピーク値ＷＰのうち大きい方、すなわち明るい方の値を代表値とする。これを数式で表すと、下記式（１）のようになる。
ＷＰ0＝Ｍａｘ（ＷＰR、ＷＰL）  …（１）
ここで、ＷＰ0は白ピーク値の代表値、ＷＰRは右目用画像データの白ピーク値であり、ＷＰLは左目用画像データの白ピーク値である。
これは、調光処理においては、画像データ中で最も輝度の高い部分の輝度を基準とすることが適しているからである。例えば、白ピーク値ＷＰの代表値を暗い方にした場合、右目用画像データまたは左目用画像データにおいて、最も高輝度の部分が輝度伸張により白飛びする可能性がある。
【００２３】
（Ｂ）ＡＰＬの場合
ＡＰＬの代表値は、右目用画像データのＡＰＬと左目用画像データのＡＰＬの平均値とする。これを数式で表すと、下記式（２）のようになる。
ＡＰＬ0＝Ａｖｇ（ＡＰＬR、ＡＰＬL）  …（２）
ここで、ＡＰＬ0はＡＰＬの代表値、ＡＰＬRは右目用画像データのＡＰＬであり、ＡＰＬLは左目用画像データのＡＰＬである。
ＡＰＬは本質的に輝度の平均値であるため、２つの画像データのＡＰＬもまた平均値を求めることが適している。
（Ｃ）黒ピーク値の場合
黒ピーク値ＢＰの代表値は、右目用画像データの黒ピーク値ＢＰと左目用画像データの黒ピーク値ＢＰのうち小さい方、すなわち暗い方の値を代表値とする。これを数式で表すと、下記式（３）のようになる。
ＢＰ0＝Ｍｉｎ（ＢＰR、ＢＰL）  …（３）
ここで、ＢＰ0は黒ピーク値の代表値、ＢＰRは右目用画像データの黒ピーク値であり、ＢＰLは左目用画像データの黒ピーク値である。
黒ピーク値ＢＰは画像データにおいて最も輝度が小さい部分の輝度であるから、対象となる画像データが２つであれば、これら２つの画像で最も暗い部分の輝度を代表値として採用することが、画像データのコントラストに適した輝度伸張処理を行うことができるため、好適である。
（Ｄ）輝度ヒストグラムの場合
輝度ヒストグラムの代表値は、右目用画像データの輝度ヒストグラムと左目用画像データの輝度ヒストグラムの平均を代表値とする。これを数式で表すと、下記式（４）のようになる。
Ｈｉｓｔ0（Ｘ）＝｛ＨｉｓｔR（Ｘ）＋ＨｉｓｔL（Ｘ）｝／２  …（４）
ここで、Ｈｉｓｔ0（Ｘ）は輝度ヒストグラムの代表値、ＨｉｓｔR（Ｘ）は右目用画像データの輝度ヒストグラムを表し、ＨｉｓｔL（Ｘ）は左目用画像データの輝度ヒストグラムを表す。階調値１０ｂｉｔの画像データの場合、Ｘ＝０〜１０２３である。
この式（４）によれば、輝度の各階級の平均値が代表値となる。
【００２４】
このように、特徴量算出部３０は、右目用画像データと左目用画像データとの各々について複数の画像特徴量を求め、求めた画像特徴量の代表値を、画像特徴量の種類または属性に対応した方法で求めるので、２つの画像データの画像特徴量から、輝度伸張処理に最適な値を求めることができる。そして、この画像特徴量の代表値が、輝度伸張率算出部４０及び減光率算出部６０に出力される。
【００２５】
なお、特徴量算出部３０は、図３に示したように画像データ２００の全体について画像特徴量を求めるだけでなく、画像データ２００の一部領域のみを対象として画像特徴量を求めてもよい。例えば、入力された画像データとライトバルブ１３０の表示解像度の関係で、画像データの周縁部に黒領域が発生する場合には、画像データの周縁部を除いた領域で画像特徴量を求めたり、画像データの周縁部の画素ブロックよりも中央部の画素ブロックが重要になるよう重み付けをして、この重みを加味して画像特徴量を求めたりしてもよい。
さらには、画像データを画素ブロックに分割しないで、画像データ２００全体の各画素の輝度値のうち最大値を、画像データ２００の白ピーク値ＷＰとし、最小値を黒ピーク値ＢＰとし、当該輝度値の平均値をＡＰＬとし、各画素の輝度値の分布から輝度ヒストグラムを生成してもよい。
【００２６】
輝度伸張率算出部４０は、特徴量算出部３０から入力される画像特徴量の代表値に基づいて、輝度伸張率を算出する（ステップＳ１５）。
図４は、輝度伸張率を求めるためのＬＵＴ２１０を模式的に示す図である。この図４に例示するＬＵＴ２１０では、白ピーク値ＷＰとＡＰＬに対応して輝度伸張率が定義されている。
輝度伸張率算出部４０は、ＬＵＴ２１０を参照し、特徴量算出部３０から入力された白ピーク値ＷＰとＡＰＬの値に対応してＬＵＴ２１０に定義されている輝度伸張率を取得することで、輝度伸張率を求める。白ピーク値ＷＰとＡＰＬの値が、輝度伸張率が定義された格子点から外れている場合、輝度伸張率算出部４０は、白ピーク値ＷＰとＡＰＬの値の周囲の３点または４点の格子点に定義された輝度伸張率をもとに、補間演算を行って、輝度伸張率を算出する。このようにして、輝度伸張率算出部４０は輝度伸張率を求め、求めた輝度伸張率を、輝度伸張処理部５０に出力する。
輝度伸張率算出部４０は、図４に示すＬＵＴ２１０に限らず、白ピーク値ＷＰ、黒ピーク値ＢＰ、及びＡＰＬに対応して輝度伸張率を定義した３次元のＬＵＴを用いても良いし、黒ピーク値ＢＰと白ピーク値ＷＰまたは黒ピーク値ＢＰとＡＰＬを用いた２次元ＬＵＴを用いてもよく、白ピーク値ＷＰ、黒ピーク値ＢＰ、ＡＰＬ、及び輝度ヒストグラムのうち１つ以上に基づく演算処理により、輝度伸張率を求めても良い。
【００２７】
輝度伸張処理部５０は、画像出力部２０から入力される右目用画像データ及び左目用画像データの階調を、輝度伸張率算出部４０によって求められた輝度伸張率で伸張する（ステップＳ１６）。例えば、画像出力部２０から輝度伸張処理部５０に入力される画像データの色情報をＲ、Ｇ、Ｂ、輝度伸張後の色情報をＲ’、Ｂ’、Ｇ’、輝度伸張率をｋｇとすると、Ｒ’＝ｋｇ×Ｒ、Ｇ’＝ｋｇ×Ｇ、Ｂ’＝ｋｇ×Ｂである。
輝度伸張処理部５０は、一フレームの立体画像データを構成する一組の右目用画像データと左目用画像データとの両方を、輝度伸張率算出部４０が代表値に基づいて算出した共通の輝度伸張率に従って輝度伸張する。このため、一組の右目用画像データと左目用画像データの輝度やコントラスト感が揃って、ばらつきが無いため、違和感なく立体画像データの適応調光を行うことができる。
【００２８】
一方、減光率算出部６０は、特徴量算出部３０から入力される画像特徴量の代表値に基づいて、減光率を算出する（ステップＳ１７）。減光率の算出は、例えば、図４を参照して説明した輝度伸張率と同様に、白ピーク値ＷＰ、ＡＰＬ、黒ピーク値ＢＰの２以上に対応して減光率が定義されたＬＵＴ（図示略）を用い、このＬＵＴを参照することで減光率を算出できる。すなわち、減光率算出部６０は、特徴量算出部３０から入力された白ピーク値ＷＰ、ＡＰＬ、或いは黒ピーク値ＢＰに対応してＬＵＴに定義されている減光率を取得する。また、減光率算出部６０は、特徴量算出部３０から入力された白ピーク値ＷＰ、ＡＰＬ、或いは黒ピーク値ＢＰが、減光率が定義された格子点から外れている場合、周囲の３点または４点の格子点に定義された減光率をもとに補間演算を行って、減光率を算出する。このようにして減光率算出部６０は減光率を求め、求めた減光率を、減光処理部７０に出力する。なお、減光率算出部６０は、２次元ＬＵＴに限らず、３次元のＬＵＴを用いても良いし、白ピーク値ＷＰ、黒ピーク値ＢＰ、ＡＰＬ、及び輝度ヒストグラムのうち１つ以上に基づく演算処理により、減光率を求めても良い。
そして、減光率算出部６０は、算出した減光率ｋａとなるように調光素子１２０を駆動するための駆動信号を生成し、減光処理部７０に出力する（ステップＳ１８）。
【００２９】
ここで、制御部１０の制御により、輝度伸張処理部５０によって輝度伸張の処理が施された画像データがライトバルブ１３０に入力され、垂直同期信号ＶＳｙｎｃに同期して描画されるとともに、このタイミングに同期して、減光処理部７０により、減光率算出部６０から入力された駆動信号に従って調光素子１２０が制御され、調光が行われる（ステップＳ１９）。
特徴量算出部３０に入力される立体映像信号が６０フレーム／秒である場合、特徴量算出部３０は、１２０フレーム／秒で右目用画像データと左目用画像データとを交互に出力する。これら右目用画像データと左目用画像データとは対になって一フレームの立体画像データを構成する。このような高速で画像を投射する場合、調光処理に伴う演算によってライトバルブ１３０の描画を遅延させないため、輝度伸張率及び減光率を算出した対象の画像データと、調光処理が実行される画像データとがずれることがある。具体的には、第ｎフレームの右目用画像データ及び第ｎ＋１フレームの左目用画像データからなる立体画像データについて、輝度伸張率及び減光率が算出され、この輝度伸張率と減光率に基づく調光処理が、第ｎ＋２フレームの右目用画像データ及び第ｎ＋３フレームの左目用画像データからなる立体画像データに適用される。この場合、輝度伸張率と減光率とを算出した対象の画像データと、この輝度伸張率と減光率に基づく調光処理が施される画像データとが異なるが、この画像データのずれは１つの立体画像データ分に過ぎない。このため、このずれに起因する違和感は小さく、調光処理によるコントラスト感の向上、ダイナミックレンジの拡大による品位の向上が期待できる。
【００３０】
以上のように、本発明を適用した第１の実施形態に係る画像表示装置１によれば、光源装置１１０が発した光を変調するライトバルブ１３０と、立体画像データを構成する右目用画像データと左目用画像データとを交互にライトバルブ１３０に出力する画像出力部２０と、右目用画像データ、及び左目用画像データの少なくとも一方について、輝度に係る画像特徴量を算出する特徴量算出部３０と、特徴量算出部３０により算出された画像特徴量に基づいて、右目用画像データ及び左目用画像データの両方に共通の輝度伸張率を算出する輝度伸張率算出部４０と、輝度伸張率算出部４０により算出された輝度伸張率を用いて、ライトバルブ１３０に出力する右目用画像データ及び左目用画像データの両方に輝度伸張処理を施す輝度伸張処理部５０と、を備え、立体画像データを構成する右目用画像データ及び左目用画像データについて求めた画像特徴量から輝度伸張率を算出し、この輝度伸張率を用いて、立体画像データを構成する右目用画像データ及び左目用画像データの両方に輝度伸張処理を施すので、右目用画像データと左目用画像データとの間の輝度のばらつきを生じることなく、輝度伸張によるコントラスト感の向上を図り、高品位の画像を表示できる。
ここで、画像表示装置１は、右目用画像データと左目用画像データに対して輝度伸張処理を行う場合の伸張係数として、輝度伸張率を採用したが、伸張係数の具体的態様は輝度伸張率に限定されない。
【００３１】
また、画像表示装置１は、輝度伸張処理部５０による輝度伸張処理に対応して、光源装置１１０が発した光を調光する調光素子１２０を備え、輝度伸張処理とともに調光素子１２０により光源装置１１０が発した光を調光するので、表示する画像の輝度を効果的に伸張して、より一層のコントラスト感の向上を図ることができる。
さらに、画像表示装置１の特徴量算出部３０は、右目用画像データ及び左目用画像データの両方について画像特徴量を算出し、輝度伸張率算出部４０は、特徴量算出部３０が両方の画像データについて算出した画像特徴量から輝度伸張率を求めるので、右目用画像データの特徴と左目用画像データの特徴の両方を加味して、効果的かつ自然に輝度伸張を行うことができる。
【００３２】
［第２の実施形態］
図５は、本発明を適用した第２の実施形態に係る画像表示装置１の処理対象の画像データの構成、及び、処理対象の領域を模式的に示す図である。
本第２の実施形態においては、上記第１の実施形態で説明した画像表示装置１が、右目用画像データ及び左目用画像データの一部の領域から画像特徴量を求める場合について説明する。本第２の実施形態において、上記第１の実施形態と同様に構成される各部については図示及び説明を省略する。
【００３３】
図５に示す左目用画像データ３１０と右目用画像データ３２０は、いずれも、例えば１９２０画素×１０８０画素で構成され、図中に示すように横１６個×縦９個の１４４個の画素ブロック３１０−１〜３１０−１４４、３２０−１〜３２０−１４４に区分される。この場合も各画素ブロックのサイズは縦１２０画素、横１２０画素である。
この図５に示す例では、左目用画像データ３１０及び右目用画像データ３２０により、オブジェクト３００を立体的に表示する立体画像データが構成され、左目用画像データ３１０と右目用画像データ３２０の各々には、オブジェクト３００の画像３１１、３２１が位置している。
【００３４】
左目用画像データ３１０には、特徴量算出部３０が画像特徴量を算出する対象の領域として、対象領域３１２が設定されている。図５に例示する対象領域３１２は、横１０個×縦６個の６０個の画素ブロックで構成される。また、右目用画像データ３２０にも同様に、特徴量算出部３０が画像特徴量を算出する対象の領域として、対象領域３２２が設定されている。対象領域３２２は、対象領域３１２と同じ横１０個×縦６個の６０個の画素ブロックで構成される。
特徴量算出部３０は、対象領域３１２、３２２の各々について、第１の実施形態で説明したように白ピーク値、黒ピーク値、ＡＰＬ、及び輝度ヒストグラム等の画像特徴量を算出する。そして、特徴量算出部３０は、対象領域３１２から求めた画像特徴量を左目用画像データ３１０の画像特徴量とし、対象領域３２２から求めた画像特徴量を右目用画像データ３２０の画像特徴量として、上記第１の実施形態の動作を実行する。
【００３５】
ところで、一つの立体画像データを構成する左目用画像データ３１０と右目用画像データ３２０との間には視差があり、この視差に対応して画像が異なっている。図５の例では、画像３１１が左目用画像データ３１０の右寄りに位置するのに対し、画像３２１は右目用画像データ３２０の左寄りに位置している。
そこで、画像表示装置１は、左目用画像データ３１０と右目用画像データ３２０とにおいて左右方向に異なる位置に対象領域３１２、３２２を設定している。図５に示すように、左目用画像データ３１０における対象領域３１２の位置と、右目用画像データ３２０における対象領域３２２の位置とが異なる位置になるように、対象領域３１２、３２２が設定されている。つまり、左目用画像データ３１０と右目用画像データ３２０の視差に対応して、対象領域３１２は左目用画像データ３１０の右寄りに位置し、対象領域３２２は右目用画像データ３２０の左寄りに位置している。
【００３６】
左目用画像データ３１０と右目用画像データ３２０の画像の差（例えば、画像３１１、３２１の位置の差）は、視差の大きさに従っている。対象領域３１２が左目用画像データ３１０の中心から右側にシフトしている量と、対象領域３２２が右目用画像データ３２０の中心から左側にシフトしている量も、視差の大きさに対応して定められる。このため、対象領域３１２に含まれる画像と対象領域３２２に含まれる画像とは、概ね一致するか、或いは差が比較的小さいといえる。従って、対象領域３１２、３２２から画像特徴量（白ピーク値、黒ピーク値、ＡＰＬ、輝度ヒストグラム）を求め、これらの画像特徴量の代表値を上記第１の実施形態と同様に求めることで、適切な画像特徴量の代表値が得られる。これにより、この代表値をもとにして輝度伸張率が算出され、輝度伸張処理部５０によって輝度伸張の処理が実行され、処理後の画像データがライトバルブ１３０に入力され、垂直同期信号ＶＳｙｎｃに同期して描画される。また、この輝度伸張処理とともに、対象領域３１２、３２２から求められた画像特徴量の代表値に基づいて減光率算出部６０が減光率を算出し、この減光率に従って減光率算出部６０が出力する駆動信号に従って、減光処理部７０が調光素子１２０を制御し、調光が行われる。
【００３７】
以上のように、本発明を適用した第２の実施形態に係る画像表示装置１は、特徴量算出部３０により、立体画像データを構成する右目用画像データ３２０及び左目用画像データ３１０の両方について、各画像データに設定された対象領域３１２、３２２のデータをもとに画像特徴量を算出するよう構成され、左目用画像データ３１０における対象領域３１２の位置と右目用画像データ３２０における対象領域３２２の位置とが異なるように、対象領域３１２、３２２が設定されている。つまり、右目用画像データ３２０と左目用画像データ３１０において画像特徴量を算出する対象領域３２２、３１２が異なる位置に設定されているので、右目用画像データと左目用画像データの視差を考慮して、例えば、ほぼ同じ画像を含む対象領域から各画像データの画像特徴量を算出して、輝度伸張率を求めることができ、より効果的かつ自然に輝度伸張を行うことができる。
【００３８】
［第３の実施形態］
図６は、本発明を適用した第３の実施形態に係る画像表示装置１の動作を示すフローチャートである。この第３の実施形態においては、上記第１の実施形態で説明した画像表示装置１が、右目用画像データ及び左目用画像データのうちいずれか一方の画像特徴量を求め、この画像特徴量に基づいて両方の画像データを処理する場合について説明する。本第３の実施形態において、上記第１の実施形態と同様に構成される各部については図示及び説明を省略する。
図６には、図２に示した動作に代えて実行される画像表示装置１の動作を示す。ここで、図２中の処理ステップと同内容の処理ステップについては、図２と共通のステップ符号を付して説明を省略する。
画像表示装置１は、画像出力部２０に立体映像信号が入力されると（ステップＳ１１）、画像出力部２０の機能により入力された立体映像信号から右目用画像データと左目用画像データとをそれぞれ生成し、入力された順に特徴量算出部３０及び輝度伸張処理部５０へ出力する（ステップＳ１２）。続いて、特徴量算出部３０により、取得した右目用画像データと左目用画像データのうち、いずれか一方を選択して、選択した画像データについて画像特徴量を算出する（ステップＳ２１）。ここで特徴量算出部３０が算出する画像特徴量は、例えば、画像データ全体の白ピーク値、ＡＰＬ、黒ピーク値、輝度ヒストグラム等である。特徴量算出部３０は、算出した画像特徴量を輝度伸張率算出部４０及び減光率算出部６０に出力する。
【００３９】
輝度伸張率算出部４０は、特徴量算出部３０から入力される画像特徴量に基づいて、輝度伸張率を算出し、輝度伸張処理部５０に出力する（ステップＳ２２）。このステップＳ２２の具体的な動作は、上記第１の実施形態で説明したステップＳ１５（図２）と同様である。
輝度伸張処理部５０は、画像出力部２０から入力される右目用画像データ及び左目用画像データの階調を、輝度伸張率算出部４０によって求められた輝度伸張率で伸張する（ステップＳ１６）。輝度伸張処理部５０は、一フレームの立体画像データを構成する一組の右目用画像データと左目用画像データとの両方を、輝度伸張率算出部４０が算出した共通の輝度伸張率に従って輝度伸張する。このため、一組の右目用画像データと左目用画像データの輝度やコントラスト感が揃って、ばらつきが無いため、違和感なく立体画像データの適応調光を行うことができる。
【００４０】
また、画像表示装置１は、減光率算出部６０により、特徴量算出部３０から入力される画像特徴量に基づいて、減光率を算出する（ステップＳ２３）。減光率の算出は、例えば、上記第１の実施形態で説明したステップＳ１７（図２）と同様に行われる。そして、減光率算出部６０により、算出された減光率となるように調光素子１２０を駆動するための駆動信号が生成され、減光処理部７０に出力される（ステップＳ１８）。
その後、制御部１０の制御により、右目用画像データと左目用画像データとのうち、ステップＳ２１で画像特徴量を算出した側の画像データの垂直同期信号ＶＳｙｎｃに同期して、輝度伸張処理部５０によって画像データがライトバルブ１３０に入力されて描画され、このタイミングに同期して、減光処理部７０により調光素子１２０が制御され、調光が行われる（ステップＳ２４）。
【００４１】
図７は、画像表示装置１の動作を示すタイミングチャートである。
図７（Ａ）は画像出力部２０が出力する右目用画像データと左目用画像データの映像信号を示し、図７（Ｂ）は画像出力部２０が出力する画像データの垂直同期信号ＶＳｙｎｃを示し、図７（Ｃ）は画像出力部２０が出力するＲＬ識別信号を示す。図７（Ｄ）は特徴量算出部３０が画像特徴量を算出する処理の実行タイミングを示し、図７（Ｅ）は輝度伸張率算出部４０による輝度伸張率算出処理と減光率算出部６０による減光率計算処理の実行タイミングを示し、図７（Ｆ）は輝度伸張処理部５０による輝度伸張処理と減光処理部７０による調光の実行タイミングを示す。この図７のタイミングチャートのうち（Ａ）〜（Ｃ）は上記第１、第２の実施形態にも適用可能である。
【００４２】
図７（Ａ）に示すように、画像出力部２０は、外部から入力される立体映像信号をもとに右目用画像データ（図中、Ｒ画像と記載する）と左目用画像データ（図中、Ｌ画像と記載する）とを交互に出力する。図７では、右目用画像データ３４１、左目用画像データ３４２、右目用画像データ３４３、左目用画像データ３４４、の順に出力される。また、右目用画像データ３４１の出力期間を期間Ｔ１、左目用画像データ３４２が出力される期間を期間Ｔ２、右目用画像データ３４３の出力期間を期間Ｔ３、左目用画像データ３４４の出力期間を期間Ｔ４とする。
画像出力部２０は、右目用画像データと左目用画像データとを交互に出力する際に、各画像データの垂直同期信号ＶＳｙｎｃを出力する。図７（Ｂ）に示す垂直同期信号ＶＳｙｎｃのパルスＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４は、期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の開始タイミングに等しい。画像出力部２０は、上述したように、サイドバイサイド形式やトップアンドボトム方式等の映像フォーマットの入力信号から、右目用画像データと左目用画像データとを生成した場合、新たに生成した画像データに対応する垂直同期信号ＶＳｙｎｃのパルスを生成する。
【００４３】
また、画像出力部２０は、図７（Ｃ）に示すように、出力中の画像データが右目用画像データか左目用画像データかを示すＲＬ識別信号を出力する。図７の例では、ＲＬ識別信号は、右目用画像データの出力中にHi、左目用画像データの出力中にLoとなる。
図７（Ｄ）に示すように、本第３の実施形態において、特徴量算出部３０は右目用画像データの出力中（期間Ｔ１、Ｔ３）に、この右目用画像データを取得しながら画像特徴量を算出する。
続いて、輝度伸張率算出部４０及び減光率算出部６０は、特徴量算出部３０が算出した画像特徴量に基づき、図７（Ｅ）に示すように、左目用画像データの出力期間中に、輝度伸張率及び減光率を算出する。詳細には、特徴量算出部３０が期間Ｔ１で算出した画像特徴量に基づき、輝度伸張率算出部４０及び減光率算出部６０は期間Ｔ２で輝度伸張率及び減光率を算出し、期間Ｔ３で算出された画像特徴量に基づき期間Ｔ４で度伸張率及び減光率を算出する。
そして、輝度伸張処理と調光素子１２０による調光は、右目用画像データの垂直同期信号ＶＳｙｎｃに同期して実行される。すなわち、輝度伸張率算出部４０及び減光率算出部６０が期間Ｔ２で算出した輝度伸張率及び減光率に従って、垂直同期信号ＶＳｙｎｃのパルスＶ３に同期して、輝度伸張された画像データのライトバルブ１３０への描画が開始され、調光素子１２０による調光が開始される。
【００４４】
つまり、期間Ｔ１で出力される右目用画像データ３４１から画像特徴量が算出され、この画像特徴量に基づいて期間Ｔ２で輝度伸張率及び減光率が算出され、この輝度伸張率及び減光率に従って、期間Ｔ３で輝度伸張処理と調光が実行される。
これにより、特徴量算出部３０による画像特徴量の算出と、輝度伸張率算出部４０及び減光率算出部６０による輝度伸張率及び減光率の算出とが異なるタイミングで行われるので、処理負荷の集中を回避し、処理遅延による画像表示の遅延を回避できる。これは、例えば一つのハードウェアによりプログラムを実行して、特徴量算出部３０、輝度伸張率算出部４０及び減光率算出部６０を構成した場合に、特に効果的である。
また、図７の例では右目用画像データについて特徴量算出部３０が画像特徴量を求め、右目用画像データの垂直同期信号ＶＳｙｎｃに同期して輝度伸張処理を実行するので、輝度伸張される画像データと伸張係数とがより適合している。このため、より自然な輝度伸張処理を行える。
さらに、図７に示したように、一つの立体映像信号において右目用画像データが先に出力される構成において、右目用画像データについて画像特徴量を算出する場合には、一つの立体画像データを構成する右目用画像データと左目用画像データとの両方が同じ伸張係数で輝度伸張される。つまり、右目用画像データ３４３と左目用画像データ３４４とが一つの立体画像データを構成する場合に、右目用画像データ３４３の垂直同期信号ＶＳｙｎｃに同期して輝度伸張処理を開始することで、一つの立体画像データを一つの輝度伸張率で伸張することになる。このため、右目用画像データと左目用画像データとの間の輝度のばらつきを生じることなく、輝度伸張によるコントラスト感の向上を図り、高品位の画像を表示できる。
【００４５】
［第４の実施形態］
図８は、本発明を適用した第４の実施形態に係る画像表示装置１Ａの構成を示す図である。本第４の実施形態では、上記第１の実施形態に係る画像表示装置１において、減光率算出部６０に代えて、輝度伸張率に基づいて減光率を算出する減光率算出部６１を備えた画像表示装置１Ａについて説明する。
画像表示装置１Ａが備える構成部のうち、上記第１の実施形態に係る画像表示装置１と同様に構成される各部については同符号を付して説明を省略する。
【００４６】
この図８に示す画像表示装置１Ａは、特徴量算出部３０が算出した画像特徴量に基づいて輝度伸張率を算出し、算出した輝度伸張率を、輝度伸張処理部５０とともに減光率算出部６１にも出力する輝度伸張率算出部４１と、輝度伸張率算出部４１が出力した輝度伸張率に基づいて減光率を算出する減光率算出部６１とを備える。
輝度伸張率算出部４１は、上記第１の実施形態における輝度伸張率算出部４０と同様の処理によって輝度伸張率を算出する。この輝度伸張率算出部４１は、輝度伸張率を輝度伸張処理部５０だけでなく減光率算出部６１にも出力する点で、輝度伸張率算出部４０とは異なる。輝度伸張率算出部４１が輝度伸張率を算出するタイミングは、例えば、上記第３の実施形態で説明した図７の通りである。
【００４７】
減光率算出部６１は、輝度伸張率算出部４１から入力された輝度伸張率を、予め設定された演算式に従って演算することで、減光率を算出する。
例えば、減光率算出部６１は、輝度伸張率ｋgをもとに下記式（５）に示す演算を行い、減光率ｋaを求める。ここで、γは画像表示装置１Ａのガンマ特性の値である。
ｋa＝ｋg-γ  …（５）
【００４８】
この第４の実施形態に係る画像表示装置１Ａは、減光率を算出する場合に、上記第１〜第３の実施形態に係る減光率算出部６０のような、白ピーク値、ＡＰＬ、黒ピーク値等に対応して減光率が定義されたＬＵＴを用い、このＬＵＴを参照することで減光率を算出する等の処理を行わず、例えば上記式（５）に示したような演算処理により、輝度伸張率ｋgから速やかに減光率ｋaを求める。このため、処理負荷が軽くなるので、より簡易な回路構成により画像表示装置１Ａを実現できる。
【００４９】
なお、上述した各実施形態は本発明を適用した具体的態様の例に過ぎず、本発明を限定するものではなく、上記各実施形態とは異なる態様として本発明を適用することも可能である。例えば、上記各実施形態では、立体画像データを構成する右目用画像データと左目用画像データとを投射する画像表示装置１、１Ａが、輝度伸張処理するための輝度伸張率を算出する構成として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、輝度伸張率の算出や減光率の算出を、画像表示装置１、１Ａに外部接続されたパーソナルコンピューター等の画像供給装置が実行する構成としても良い。この場合の画像供給装置は、画像表示装置１、１Ａが備える画像出力部２０，特徴量算出部３０，輝度伸張率算出部４０、４１，輝度伸張処理部５０，減光率算出部６０，６１、及び減光処理部７０の各部の機能を備えるものとすることができる。この構成では、画像表示装置１、１Ａは、上記画像供給装置から入力される画像をスクリーンＳＣに投射するものであれば良く、さらに、上記画像供給装置から入力される減光率に従って調光素子１２０を調整する機能を備えているものであれば、より好ましい。
【００５０】
また、上記各実施形態では、画像出力部２０が、入力された立体映像信号から右目用画像データと左目用画像データとを生成し、これらの右目用画像データと左目用画像データとを交互に出力する構成としたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、輝度伸張処理部５０において右目用画像データと左目用画像データとを交互にライトバルブ１３０に出力しても良い。また、上記各実施形態では、サイドバイサイド方式またはトップアンドボトム方式の右目用画像データと左目用画像データとが結合した画像データから、右目用画像データと左目用画像データとを個別に生成する処理を、画像出力部２０が実行する構成として説明したが、該処理を輝度伸張処理部５０が実行しても良い。
さらに、特徴量算出部３０が算出する画像特徴量は上記の白ピーク値、黒ピーク値、ＡＰＬ、及び輝度ヒストグラムに限らず、他の特徴量を算出する構成としても良い。輝度伸張率算出部４０、４１及び減光率算出部６０が実行する処理の具体的態様も任意であり、その他の画像表示装置１、１Ａの細部構成についても任意に変更可能である。
さらに、本発明の画像表示装置は、上述したようにスクリーンＳＣに３Ｄ（立体）映像を投射するプロジェクターに限定されず、液晶表示パネルに３Ｄの画像／映像を表示する液晶モニターまたは液晶テレビ、或いは、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）に３Ｄの画像／映像を表示するモニター装置またはテレビ受像機、ＯＬＥＤ（Organic light-emitting diode）、ＯＥＬ（Organic Electro-Luminescence）等と呼ばれる有機ＥＬ表示パネルに３Ｄの画像／映像を表示するモニター装置またはテレビ受像機等の自発光型の表示装置など、各種の表示装置も本発明の画像表示装置に含まれる。この場合、液晶表示パネル、プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬ表示パネルが画像表示部に相当する。
また、図１及び図８に示した画像表示装置１、１Ａの各機能部は、画像表示装置の機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。つまり、必ずしも各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、一つのプロセッサーがプログラムを実行することで複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１、１Ａ…画像表示装置、１０…制御部、２０…画像出力部、３０…特徴量算出部、４０、４１…輝度伸張率算出部（伸張係数算出部）、５０…輝度伸張処理部、６０、６１…減光率算出部、７０…減光処理部（調光部）、１１０…光源装置（光源）、１２０…調光素子（調光部）、２００…画像データ、２１０…ＬＵＴ、３１０…左目用画像データ、３１２…対象領域、３２０…右目用画像データ、３２２…対象領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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