(57)【要約】【課題】等色関数の個人差に起因する色味の個人差の縮小と、表示色域の拡大を両立した画像表示装置を提供する。【解決手段】複数の原色の信号で構成される画像信号に基づき画像を表示する画像表示装置であって、前記複数の原色の各々に対応する光を発する照明手段であって、所定の少なくとも１つの原色については、発光ピーク波長が当該所定の原色の等色関数のピーク波長より短波長側にある第１の光と、発光ピーク波長が当該所定の原色の等色関数のピーク波長より長波長側にある第２の光と、を含む複数の光を発する照明手段と、前記照明手段による発光を制御する制御手段と、前記照明手段からの光を画像信号に基づき変調する光変調手段と、を備える画像表示装置。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の原色の信号で構成される画像信号に基づき画像を表示する画像表示装置であって、
前記複数の原色の各々に対応する光を発する照明手段であって、所定の少なくとも１つの原色については、発光ピーク波長が当該所定の原色の等色関数のピーク波長より短波長側にある第１の光と、発光ピーク波長が当該所定の原色の等色関数のピーク波長より長波長側にある第２の光と、を含む複数の光を発する照明手段と、
前記照明手段による発光を制御する制御手段と、
前記照明手段からの光を画像信号に基づき変調する光変調手段と、
を備える画像表示装置。
【請求項２】
複数の原色で構成される画像信号に基づき画像を表示する画像表示装置であって、
前記複数の原色の各々に対応する透過波長特性を有する光透過手段と、
前記複数の原色の各々に対応する光を発する照明手段であって、所定の少なくとも１つの原色については、発光ピーク波長が当該所定の原色に対応する前記光透過手段の透過波長特性の範囲内に共にあり、かつ互いに発光ピーク波長が異なる第１の光と第２の光とを含む複数の光を発する照明手段と、
前記照明手段による発光を制御する制御手段と、
前記光透過手段を透過する光を画像信号に基づき変調する光変調手段と、
を備え、
前記制御手段は、画像信号に基づく画像の色分布に応じて、前記複数の光の強度を変化させることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
前記第１の光の発光ピーク波長は前記所定の原色の等色関数のピーク波長より短波長側にあり、
前記第２の光の発光ピーク波長は前記所定の原色の等色関数のピーク波長より長波長側にある請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
複数の原色で構成される画像信号に基づき画像を表示する画像表示装置であって、
前記複数の原色の各々に対応する透過波長特性を有する光透過手段と、
前記複数の原色の各々に対応する光を発する照明手段であって、所定の少なくとも１つの原色については、発光ピーク波長が当該所定の原色に対応する前記光透過手段の透過波長特性の範囲内に共にあり、かつ互いに発光スペクトルの広がりの程度が異なる第１の光と第２の光とを含む複数の光を発する照明手段と、
前記照明手段による発光を制御する制御手段と、
前記光透過手段を透過する光を画像信号に基づき変調する光変調手段と、
を備え、
前記制御手段は、画像信号に基づく画像の色分布に応じて、前記複数の光の強度を変化させることを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
前記第１の光の発光ピーク波長と前記第２の光の発光ピーク波長とは等しい請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記第１の光と前記第２の光のピーク波長及び強度は、前記所定の原色の等色関数が個人差により変動した場合の当該所定の原色の刺激量の変動ができるだけ小さくなるように決められる請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記第１の光の発光ピーク波長は、前記所定の原色の等色関数の個人差による変動の範囲内で最も短波長側にある等色関数のピーク波長よりも短波長側にあり、
前記第２の光の発光ピーク波長は、前記所定の原色の等色関数の個人差による変動の範囲内で最も長波長側にある等色関数のピーク波長よりも長波長側にある請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記第１の光の発光ピーク波長は、前記所定の原色より短波長側に他の原色がある場合、当該他の原色の等色関数のピーク波長と、前記所定の原色の等色関数のピーク波長と、の間の所定の波長より長波長側にあり、
前記第２の光の発光ピーク波長は、前記所定の原色より長波長側に他の原色がある場合、当該他の原色の等色関数のピーク波長と、前記所定の原色の等色関数のピーク波長と、の間の所定の波長より短波長側にある請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記第１の光の発光ピーク波長は、前記所定の原色より短波長側に他の原色がある場合、当該他の原色の等色関数のピーク波長と、前記所定の原色の等色関数のピーク波長と、により決まる波長範囲を３等分する等分点のうち長波長側の等分点より長波長側にあり、
前記第２の光の発光ピーク波長は、前記所定の原色より長波長側に他の原色がある場合、当該他の原色の等色関数のピーク波長と、前記所定の原色の等色関数のピーク波長と、により決まる波長範囲を３等分する等分点のうち短波長側の等分点より短波長側にある請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記第１の光の発光スペクトルと前記所定の原色の等色関数との積の積分と、
前記第２の光の発光スペクトルと前記所定の原色の等色関数との積の積分と、
がほぼ等しい請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記複数の原色の各々に対応する透過波長特性を有する光透過手段を更に備え、
前記光変調手段は、前記光透過手段を透過する光を画像信号に基づき変調し、
前記第１の光及び前記第２の光の発光ピーク波長は、共に、前記所定の原色に対応する前記光透過手段の透過波長特性の範囲内に含まれる請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、画像信号に基づく画像の色分布に応じて、前記所定の原色に対応する前記複数の光の強度を制御する請求項１〜１１のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記画像の色分布において、所定の低彩度の色領域に色度が属する画素の数が閾値より多い場合とそれ以外の場合とで前記所定の原色に対応する前記複数の光の強度を異ならせる請求項１２に記載の画像表示装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記画像の色分布において、所定の低彩度の色領域に色度が属する画素の数が閾値より多い場合、前記所定の原色の等色関数が個人差により変動した場合の前記所定の原色の刺激量の変動ができるだけ小さくなるように前記所定の原色に対応する前記複数の光の強度を制御する請求項１３に記載の画像表示装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、前記画像の色分布において、所定の低彩度の色領域に色度が属する画素の数が閾値より多い場合、前記所定の原色に対応する前記複数の光の強度を全て所定の強度とする請求項１３に記載の画像表示装置。
【請求項１６】
前記制御手段は、前記画像の色分布において、所定の白色領域に色度が属する画素の数が閾値より多い場合、前記所定の原色に対応する前記複数の光の強度を全て所定の強度とする請求項１３に記載の画像表示装置。
【請求項１７】
前記制御手段は、前記画像の色分布において、所定の低彩度の色領域に色度が属する画
素の数が閾値以下である場合、画像表示装置の表示色域が前記画像に含まれる画素の色度を含み、かつできるだけ広い色域となるように前記所定の原色に対応する前記複数の光の強度を制御する請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１８】
前記制御手段は、前記画像の色分布によらず、前記所定の原色の等色関数が個人差により変動した場合の前記所定の原色の刺激量の変動ができるだけ小さくなるように前記所定の原色に対応する前記複数の光の強度を制御する請求項１〜１１のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１９】
前記制御手段は、前記画像の色分布によらず、画像表示装置の表示色域が前記画像に含まれる画素の色度を含むできるだけ広い色域となるように前記所定の原色に対応する前記複数の光の強度を制御する請求項１〜１１のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項２０】
前記制御手段は、前記所定の原色に対応する前記複数の光の強度を、
画像信号に基づく画像の色分布に応じて制御するモードと、
前記画像の色分布によらず、前記所定の原色の等色関数が個人差により変動した場合の前記所定の原色の刺激量の変動ができるだけ小さくなるように制御するモードと、
前記画像の色分布によらず、画像表示装置の表示色域が前記画像に含まれる画素の色度を含むできるだけ広い色域となるように制御するモードと、
のいずれのモードにより制御するか、ユーザの指示により決定する請求項１〜１１のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項２１】
前記照明手段は、複数の照明領域から構成され、照明領域毎に前記複数の原色の各々に対応する光を発し、
前記制御手段は、前記照明領域毎に、その照明領域に対応する画像信号に基づく画像の色分布に応じて、その照明領域の前記所定の原色に対応する前記複数の光の強度を制御する請求項１〜２０のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項２２】
前記照明手段は、前記複数の原色の各々に対応する光及び前記所定の原色に対応する前記複数の光の各々を発光する複数の発光素子を有し、
前記制御手段は、前記各発光素子の光量を変化することにより光の強度を制御する請求項１〜２１のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項２３】
前記照明手段は、紫外光を発する光源と、前記光源からの紫外光を、前記複数の原色の各々に対応する光及び前記所定の原色に対応する前記複数の光の各々に変換する複数の波長変換部材を有し、
前記制御手段は、前記各波長変換部材に照射する紫外光の光量を制御することにより光の強度を制御する請求項１〜２１のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項２４】
前記照明手段は、白色光を発する光源と、前記光源からの白色光のうち、前記複数の原色の各々に対応する光及び前記所定の原色に対応する前記複数の光の各々を透過させる複数の光透過部材を有し、
前記制御手段は、前記各光透過部材に入射する白色光の光量を制御することにより光の強度を制御する請求項１〜２１のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項２５】
前記照明手段は、前記複数の原色の各々に対応して設けられ、電流値を変化させることによって発光ピーク波長を変化させることが可能な複数の発光素子を有し、
前記制御手段は、前記所定の原色に対応する発光素子に印加する電流値を、当該所定の原色に対応する前記複数の光の発光ピーク波長に対応する複数の電流値に所定間隔で切り替えることにより、当該発光素子に当該複数の光を発光させる請求項１〜２１のいずれか
１項に記載の画像表示装置。
【請求項２６】
前記制御手段は、画像信号に同期して前記複数の電流値を切り替える請求項２５に記載の画像表示装置。
【請求項２７】
前記制御手段は、画像信号の１フレーム期間に時分割により複数回、電流値を切り替える請求項２６に記載の画像表示装置。
【請求項２８】
前記複数の原色のうち全ての原色がそれぞれ前記所定の原色である請求項１〜２７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項２９】
前記複数の原色は、赤、緑、及び青である請求項１〜２８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項３０】
青のみが前記所定の原色である請求項２９に記載の画像表示装置。
【請求項３１】
緑のみが前記所定の原色である請求項２９に記載の画像表示装置。
【請求項３２】
赤のみが前記所定の原色である請求項２９に記載の画像表示装置。
【請求項３３】
前記画像表示装置は、前記光変調手段に形成された画像を直視する、直視型の画像表示装置であり、
前記照明手段は、前記光変調手段を照射するバックライトである請求項１〜３２のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項３４】
前記画像表示装置は、前記光変調手段に形成された画像をスクリーンに投射する、投射型の画像表示装置であり、
前記照明手段は、前記光変調手段を照射する光源である請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３５】
複数の原色の信号で構成される画像信号に基づき画像を表示する画像表示装置の制御方法であって、
前記複数の原色の各々に対応する光を発する照明手段であって、所定の少なくとも１つの原色については、発光ピーク波長が当該所定の原色の等色関数のピーク波長より短波長側にある第１の光と、発光ピーク波長が当該所定の原色の等色関数のピーク波長より長波長側にある第２の光と、を含む複数の光を発する照明手段による発光を制御する制御工程と、
前記照明手段からの光を画像信号に基づき変調する光変調工程と、
を備える画像表示装置の制御方法。
【請求項３６】
複数の原色で構成される画像信号に基づき画像を表示する画像表示装置の制御方法であって、
前記画像表示装置は、前記複数の原色の各々に対応する透過波長特性を有する光透過手段を備え、
前記複数の原色の各々に対応する光を発する照明手段であって、所定の少なくとも１つの原色については、発光ピーク波長が当該所定の原色に対応する前記光透過手段の透過波長特性の範囲内に共にあり、かつ互いに発光ピーク波長が異なる第１の光と第２の光とを含む複数の光を発する照明手段による発光を制御する制御工程と、
前記光透過手段を透過する光を画像信号に基づき変調する光変調工程と、
を有し、
前記制御工程では、画像信号に基づく画像の色分布に応じて、前記複数の光の強度を変化させることを特徴とする画像表示装置の制御方法。
【請求項３７】
前記第１の光の発光ピーク波長は前記所定の原色の等色関数のピーク波長より短波長側にあり、
前記第２の光の発光ピーク波長は前記所定の原色の等色関数のピーク波長より長波長側にある請求項３６に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項３８】
複数の原色で構成される画像信号に基づき画像を表示する画像表示装置の制御方法であって、
前記画像表示装置は、前記複数の原色の各々に対応する透過波長特性を有する光透過手段を備え、
前記複数の原色の各々に対応する光を発する照明手段であって、所定の少なくとも１つの原色については、発光ピーク波長が当該所定の原色に対応する前記光透過手段の透過波長特性の範囲内に共にあり、かつ互いに発光スペクトルの広がりの程度が異なる第１の光と第２の光とを含む複数の光を発する照明手段による発光を制御する制御工程と、
前記光透過手段を透過する光を画像信号に基づき変調する光変調工程と、
を有し、
前記制御工程では、画像信号に基づく画像の色分布に応じて、前記複数の光の強度を変化させることを特徴とする画像表示装置の制御方法。
【請求項３９】
前記第１の光の発光ピーク波長と前記第２の光の発光ピーク波長とは等しい請求項３８に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項４０】
前記第１の光と前記第２の光のピーク波長及び強度は、前記所定の原色の等色関数が個人差により変動した場合の当該所定の原色の刺激量の変動ができるだけ小さくなるように決められる請求項３５〜３９のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項４１】
前記第１の光の発光ピーク波長は、前記所定の原色の等色関数の個人差による変動の範囲内で最も短波長側にある等色関数のピーク波長よりも短波長側にあり、
前記第２の光の発光ピーク波長は、前記所定の原色の等色関数の個人差による変動の範囲内で最も長波長側にある等色関数のピーク波長よりも長波長側にある請求項３５〜３７のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項４２】
前記第１の光の発光ピーク波長は、前記所定の原色より短波長側に他の原色がある場合、当該他の原色の等色関数のピーク波長と、前記所定の原色の等色関数のピーク波長と、の間の所定の波長より長波長側にあり、
前記第２の光の発光ピーク波長は、前記所定の原色より長波長側に他の原色がある場合、当該他の原色の等色関数のピーク波長と、前記所定の原色の等色関数のピーク波長と、の間の所定の波長より短波長側にある請求項３５〜３７のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項４３】
前記第１の光の発光ピーク波長は、前記所定の原色より短波長側に他の原色がある場合、当該他の原色の等色関数のピーク波長と、前記所定の原色の等色関数のピーク波長と、により決まる波長範囲を３等分する等分点のうち長波長側の等分点より長波長側にあり、
前記第２の光の発光ピーク波長は、前記所定の原色より長波長側に他の原色がある場合、当該他の原色の等色関数のピーク波長と、前記所定の原色の等色関数のピーク波長と、により決まる波長範囲を３等分する等分点のうち短波長側の等分点より短波長側にある請求項３５〜３７のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項４４】
前記第１の光の発光スペクトルと前記所定の原色の等色関数との積の積分と、
前記第２の光の発光スペクトルと前記所定の原色の等色関数との積の積分と、
がほぼ等しい請求項３５〜３７のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項４５】
前記複数の原色の各々に対応する透過波長特性を有する光透過手段を更に備え、
前記光変調工程では、前記光透過手段を透過する光を画像信号に基づき変調し、
前記第１の光及び前記第２の光の発光ピーク波長は、共に、前記所定の原色に対応する前記光透過手段の透過波長特性の範囲内に含まれる請求項３５に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項４６】
前記制御工程では、画像信号に基づく画像の色分布に応じて、前記所定の原色に対応する前記複数の光の強度を制御する請求項３５〜４５のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項４７】
前記制御工程では、前記画像の色分布において、所定の低彩度の色領域に色度が属する画素の数が閾値より多い場合とそれ以外の場合とで前記所定の原色に対応する前記複数の光の強度を異ならせる請求項４６に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項４８】
前記制御工程では、前記画像の色分布において、所定の低彩度の色領域に色度が属する画素の数が閾値より多い場合、前記所定の原色の等色関数が個人差により変動した場合の前記所定の原色の刺激量の変動ができるだけ小さくなるように前記所定の原色に対応する前記複数の光の強度を制御する請求項４７に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項４９】
前記制御工程では、前記画像の色分布において、所定の低彩度の色領域に色度が属する画素の数が閾値より多い場合、前記所定の原色に対応する前記複数の光の強度を全て所定の強度とする請求項４７に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項５０】
前記制御工程では、前記画像の色分布において、所定の白色領域に色度が属する画素の数が閾値より多い場合、前記所定の原色に対応する前記複数の光の強度を全て所定の強度とする請求項４７に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項５１】
前記制御工程では、前記画像の色分布において、所定の低彩度の色領域に色度が属する画素の数が閾値以下である場合、画像表示装置の表示色域が前記画像に含まれる画素の色度を含み、かつできるだけ広い色域となるように前記所定の原色に対応する前記複数の光の強度を制御する請求項４７〜４９のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項５２】
前記制御工程では、前記画像の色分布によらず、前記所定の原色の等色関数が個人差により変動した場合の前記所定の原色の刺激量の変動ができるだけ小さくなるように前記所定の原色に対応する前記複数の光の強度を制御する請求項３５〜４５のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項５３】
前記制御工程では、前記画像の色分布によらず、画像表示装置の表示色域が前記画像に含まれる画素の色度を含むできるだけ広い色域となるように前記所定の原色に対応する前記複数の光の強度を制御する請求項３５〜４５のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項５４】
前記制御工程では、前記所定の原色に対応する前記複数の光の強度を、
画像信号に基づく画像の色分布に応じて制御するモードと、
前記画像の色分布によらず、前記所定の原色の等色関数が個人差により変動した場合の前記所定の原色の刺激量の変動ができるだけ小さくなるように制御するモードと、
前記画像の色分布によらず、画像表示装置の表示色域が前記画像に含まれる画素の色度を含むできるだけ広い色域となるように制御するモードと、
のいずれのモードにより制御するか、ユーザの指示により決定する請求項３５〜４５のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項５５】
前記照明手段は、複数の照明領域から構成され、照明領域毎に前記複数の原色の各々に対応する光を発し、
前記制御工程では、前記照明領域毎に、その照明領域に対応する画像信号に基づく画像の色分布に応じて、その照明領域の前記所定の原色に対応する前記複数の光の強度を制御する請求項３５〜５４のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項５６】
前記照明手段は、前記複数の原色の各々に対応する光及び前記所定の原色に対応する前記複数の光の各々を発光する複数の発光素子を有し、
前記制御工程では、前記各発光素子の光量を変化することにより光の強度を制御する請求項３５〜５５のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項５７】
前記照明手段は、紫外光を発する光源と、前記光源からの紫外光を、前記複数の原色の各々に対応する光及び前記所定の原色に対応する前記複数の光の各々に変換する複数の波長変換部材を有し、
前記制御工程では、前記各波長変換部材に照射する紫外光の光量を制御することにより光の強度を制御する請求項３５〜５５のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項５８】
前記照明手段は、白色光を発する光源と、前記光源からの白色光のうち、前記複数の原色の各々に対応する光及び前記所定の原色に対応する前記複数の光の各々を透過させる複数の光透過部材を有し、
前記制御工程では、前記各光透過部材に入射する白色光の光量を制御することにより光の強度を制御する請求項３５〜５５のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項５９】
前記照明手段は、前記複数の原色の各々に対応して設けられ、電流値を変化させることによって発光ピーク波長を変化させることが可能な複数の発光素子を有し、
前記制御工程では、前記所定の原色に対応する発光素子に印加する電流値を、当該所定の原色に対応する前記複数の光の発光ピーク波長に対応する複数の電流値に所定間隔で切り替えることにより、当該発光素子に当該複数の光を発光させる請求項３５〜５５のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項６０】
前記制御工程では、画像信号に同期して前記複数の電流値を切り替える請求項５９に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項６１】
前記制御工程では、画像信号の１フレーム期間に時分割により複数回、電流値を切り替える請求項６０に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項６２】
前記複数の原色のうち全ての原色がそれぞれ前記所定の原色である請求項３５〜６１のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項６３】
前記複数の原色は、赤、緑、及び青である請求項３５〜６２のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項６４】
青のみが前記所定の原色である請求項６３に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項６５】
緑のみが前記所定の原色である請求項６３に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項６６】
赤のみが前記所定の原色である請求項６３に記載の画像表示装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源と、光源から入射する光の透過率又は反射率を駆動信号に従って画素毎に変調する光変調器を用いて画像を形成する画像表示装置及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人間の色に関する視覚特性を表わす等色関数は、年齢による変動等に起因して個人差が生じることが知られている。この変動モデルとしてＣＩＥ（国際照明委員会）からＣＩＥ１７０−１が提案されている。
【０００３】
このような個人差が存在していることにより、画像表示装置上で見える色が個人毎に微妙に異なることがある。それによって、印刷物と測色一致の色キャリブレーションを行っても観察者によっては色が一致していないように見える場合がある。この現象は表示色域を広くするためにスペクトルの狭い光源をバックライトに用いた表示装置で特に顕著にみられる。
【０００４】
この問題を解決するために、画像信号及び表示装置を６原色として、現実世界の色スペクトルをできるだけ忠実に再現することで、色の見え具合の個人差を減らす手法がある（特許文献１）。
【０００５】
或いは、表示する画像の彩度が低い場合に用いる発光スペクトルの広いブロード光源と、表示する画像の彩度が高い場合に用いる発光スペクトルの狭いナロー光源を組み合わせた表示装置が提案されている（特許文献２）。この表示装置は、色の見え具合の個人差の縮小と表示色域の拡大を両立させることを図ったものである。
【０００６】
また、ＲＧＢの基本光源に加えて異なる色の拡張光源を同時に点灯することで表示装置の色域を拡大する手法が提案されている（特許文献３）。
また、ＲＧＢの基本光源の印加電流値をサブフィールド毎に変更することで光源の色数を増やし、表示装置の色域を拡大する手法が提案されている（特許文献４）。
【０００７】
また、カラーフィルタの１つの色に対して２つの光源を備え、２つの光源は同じ色の分類に属し、互いに異なる２つのピーク波長はいずれもカラーフィルタの透過特性の波長範囲内に入るように構成された画像表示装置が提案されている（特許文献５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１４１５１８号公報
【特許文献２】特表２０１２−５１５９４８号公報
【特許文献３】特開２０１２−４７８２７号公報
【特許文献４】特開２００５−２７５２０４号公報
【特許文献５】特開２００４−１３８８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら上述した特許文献１の技術では、６原色の表示画素とそれに適応した周辺回路や画像処理が必要となるのでシステムの負担が大きい。
また上述した特許文献２の技術では、ブロード光源は色域の拡大には寄与しないので表
示色域の拡大効果が限定されていた。
特許文献１〜３の技術では、ＲＧＢの基本光源以外の光源を必要としコストの負荷が大きい。
また、特許文献４の技術では、増やした色数分サブフィールドを増やすためＲＧＢの基本光源の点灯時間が減り輝度が低下する。
また、特許文献５〜７の技術では、等色関数のばらつきに起因して生じる色の見え方の個人差を低減することと表示色域の拡大とを両立させることが難しい。
【００１０】
本発明は、色の見え具合の個人差の縮小と表示色域の拡大を両立した画像表示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】
【００１１】
本発明は、複数の原色の信号で構成される画像信号に基づき画像を表示する画像表示装置であって、
前記複数の原色の各々に対応する光を発する照明手段であって、所定の少なくとも１つの原色については、発光ピーク波長が当該所定の原色の等色関数のピーク波長より短波長側にある第１の光と、発光ピーク波長が当該所定の原色の等色関数のピーク波長より長波長側にある第２の光と、を含む複数の光を発する照明手段と、
前記照明手段による発光を制御する制御手段と、
前記照明手段からの光を画像信号に基づき変調する光変調手段と、
を備える画像表示装置である。
【００１２】
本発明は、複数の原色で構成される画像信号に基づき画像を表示する画像表示装置であって、
前記複数の原色の各々に対応する透過波長特性を有する光透過手段と、
前記複数の原色の各々に対応する光を発する照明手段であって、所定の少なくとも１つの原色については、発光ピーク波長が当該所定の原色に対応する前記光透過手段の透過波長特性の範囲内に共にあり、かつ互いに発光ピーク波長が異なる第１の光と第２の光とを含む複数の光を発する照明手段と、
前記照明手段による発光を制御する制御手段と、
前記光透過手段を透過する光を画像信号に基づき変調する光変調手段と、
を備え、
前記制御手段は、画像信号に基づく画像の色分布に応じて、前記複数の光の強度を変化させることを特徴とする画像表示装置である。
【００１３】
本発明は、複数の原色で構成される画像信号に基づき画像を表示する画像表示装置であって、
前記複数の原色の各々に対応する透過波長特性を有する光透過手段と、
前記複数の原色の各々に対応する光を発する照明手段であって、所定の少なくとも１つの原色については、発光ピーク波長が当該所定の原色に対応する前記光透過手段の透過波長特性の範囲内に共にあり、かつ互いに発光スペクトルの広がりの程度が異なる第１の光と第２の光とを含む複数の光を発する照明手段と、
前記照明手段による発光を制御する制御手段と、
前記光透過手段を透過する光を画像信号に基づき変調する光変調手段と、
を備え、
前記制御手段は、画像信号に基づく画像の色分布に応じて、前記複数の光の強度を変化させることを特徴とする画像表示装置である。
【００１４】
本発明は、複数の原色の信号で構成される画像信号に基づき画像を表示する画像表示装置の制御方法であって、
前記複数の原色の各々に対応する光を発する照明手段であって、所定の少なくとも１つの原色については、発光ピーク波長が当該所定の原色の等色関数のピーク波長より短波長側にある第１の光と、発光ピーク波長が当該所定の原色の等色関数のピーク波長より長波長側にある第２の光と、を含む複数の光を発する照明手段による発光を制御する制御工程と、
前記照明手段からの光を画像信号に基づき変調する光変調工程と、
を備える画像表示装置の制御方法である。
【００１５】
本発明は、複数の原色で構成される画像信号に基づき画像を表示する画像表示装置の制御方法であって、
前記画像表示装置は、前記複数の原色の各々に対応する透過波長特性を有する光透過手段を備え、
前記複数の原色の各々に対応する光を発する照明手段であって、所定の少なくとも１つの原色については、発光ピーク波長が当該所定の原色に対応する前記光透過手段の透過波長特性の範囲内に共にあり、かつ互いに発光ピーク波長が異なる第１の光と第２の光とを含む複数の光を発する照明手段による発光を制御する制御工程と、
前記光透過手段を透過する光を画像信号に基づき変調する光変調工程と、
を有し、
前記制御工程では、画像信号に基づく画像の色分布に応じて、前記複数の光の強度を変化させることを特徴とする画像表示装置の制御方法である。
【００１６】
本発明は、複数の原色で構成される画像信号に基づき画像を表示する画像表示装置の制御方法であって、
前記画像表示装置は、前記複数の原色の各々に対応する透過波長特性を有する光透過手段を備え、
前記複数の原色の各々に対応する光を発する照明手段であって、所定の少なくとも１つの原色については、発光ピーク波長が当該所定の原色に対応する前記光透過手段の透過波長特性の範囲内に共にあり、かつ互いに発光スペクトルの広がりの程度が異なる第１の光と第２の光とを含む複数の光を発する照明手段による発光を制御する制御工程と、
前記光透過手段を透過する光を画像信号に基づき変調する光変調工程と、
を有し、
前記制御工程では、画像信号に基づく画像の色分布に応じて、前記複数の光の強度を変化させることを特徴とする画像表示装置の制御方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、色の見え具合の個人差の縮小と表示色域の拡大を両立した画像表示装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１における画像表示装置、分割統計量取得部、画素値補正部の構成図
【図２】液晶パネルユニットの概念図
【図３】バックライトユニットの概念図
【図４】等色関数と光源のスペクトルの関係を示す概念図
【図５】実施例１で選択した光源の特性と等色関数の関係を示す図
【図６】カラーフィルタの透過特性
【図７】色域判定処理における色域の概念図
【図８】分割統計量取得部で取得する色領域の概念図
【図９】再現色域の例
【図１０】バックライト点灯強度の決定方法のフローチャート
【図１１】バックライト光強度分布の概念図
【図１２】バックライトが複数点灯している時のバックライト光強度分布の概念図
【図１３】実施例２で選択した光源の特性と等色関数の関係を示す図
【図１４】実施例２の表示可能色域及び分割統計量取得部で取得する色領域
【図１５】実施例３、実施例４における画像表示装置の構成図
【図１６】実施例３における投射部の構成図
【図１７】実施例４における投射部の構成
【図１８】実施例４における投射部を正面から見た図
【図１９】実施例５、６、７における画像表示装置の構成図
【図２０】実施例５、６、７における投射部の構成図
【図２１】実施例５、６、７におけるプリズム、カラーホイール、可視光反射膜の図
【図２２】実施例５、６、７におけるカラーホイールの平面図
【図２３】実施例５における光源点灯強度と光源駆動時間の関係を示した図
【図２４】実施例６における光源点灯強度と光源駆動電流量の関係を示した図
【図２５】実施例７における蛍光体層の発光特性と等色関数の関係を示す図
【図２６】実施例７における光源点灯強度と光源駆動時間の関係を示した図
【図２７】実施例８の画像表示装置の構成図
【図２８】実施例８のバックライトユニットの概念図
【図２９】個人差低減モードで交互点灯させる発光ピーク波長の組み合わせの例
【図３０】実施例８の色域判定処理における色域の概念図
【図３１】図３０のＢ、Ｇ原色付近の図
【図３２】図３０のＲ原色付近の図
【図３３】発光ダイオードの駆動波形の概念図
【図３４】発光ダイオードの駆動波形の例
【図３５】発光ダイオードの電流印加タイミングの図
【図３６】実施例１０、実施例１１の色域判定処理における色域の概念図
【図３７】実施例１１の画像表示装置の構成図
【図３８】実施例１１の投射部の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（実施例１）
本発明の実施例１における画像表示装置の構成図を図１、図２、図３を用いて説明する。実施例１の画像表示装置は、液晶パネル上に形成された画像を直視する直視型の画像表示装置である。
分割統計量取得部１０は、不図示の画像入力部により装置に入力された入力画像１を解析して、分割統計量１１を算出する。分割統計量１１の取得方法の詳細は後述する。
バックライト点灯強度決定部２０は、分割統計量１１に基づいてバックライト点灯強度２１を算出する。バックライト点灯強度２１の決定方法の詳細は後述する。
【００２０】
バックライト光強度分布推定部３０は、バックライト点灯強度２１に基づいて、表示部７０上のバックライト光強度分布３１を推定する。バックライト光強度分布３１の推定方法の詳細は後述する。
バックライト色度算出部４０は、バックライト光強度分布３１に基づいて、表示部７０上の画素毎のバックライト色度４１を算出する。バックライト色度４１の算出方法の詳細は後述する。
【００２１】
画素値補正部５０は、入力画像１に定められた色空間における入力画像１の画素値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が示す輝度・色度を、それぞれの画素に対応するバックライト色度４１の下で再現するための修正画素値５１を算出する。修正画素値は（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）の３原色で表わされる。修正画素値５１の算出方法の詳細は後述する。
【００２２】
バックライト駆動部６０は、バックライト点灯強度２１に基づいて、表示部７０のバックライトを駆動して光量を制御するバックライト駆動信号６１を出力する。光量を制御するための駆動の方法は電流量を制御しても良いし、点灯時間比率を制御しても良い。
表示部７０は、液晶素子で構成された液晶パネルユニット７１とバックライトユニット７２で構成される。
【００２３】
液晶パネルユニット７１の概念図を図２に示す。液晶パネルユニット７１は、横ｍ画素×縦ｎ画素の画素がマトリクス状に配置されており、各画素はＲ’Ｇ’Ｂ’の液晶シャッター素子７１１と不図示のカラーフィルタ７１２により構成される。修正画素値５１の各画素の（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）値に応じて対応する液晶シャッター素子の透過率が変化することによってパネル上に画像が形成される。以下の説明では、座標（ｘ，ｙ）における画素をＰＸ（ｘ，ｙ）、その副画素Ｒ’をＰＸ（ｘ，ｙ，Ｒ’）、それに対応する修正画素値５１をｐｘ（ｘ，ｙ，Ｒ’）と表記する（Ｇ’／Ｂ’も同様）。またＲ’Ｇ’Ｂ’に対応する透過波長特性により光透過するカラーフィルタ７１２の特性については後述する。
【００２４】
バックライトユニット７２の概念図を図３に示す。バックライトユニット７２はＲＧＢ３原色の各々に対応する光を発する照明手段であり、複数の照明領域から構成され、照明領域毎にＲＧＢ３原色の各々に対応する光を発する。具体的には、バックライトユニット７２は横ｐ×縦ｑのバックライトエリア７２２により構成され、各バックライトエリア７２２に、Ｒ１／Ｒ２／Ｇ１／Ｇ２／Ｂ１／Ｂ２の光源７２１が配置されている。実施例１では光源として発光素子である発光ダイオードを用いる。以下の説明では、最も左上から数えて横ｊ番目（ｊ＝０，１，・・・，ｐ−１）、縦ｋ番目（ｋ＝０，１，・・・，ｑ−１）のバックライトエリアをＢＬＡ（ｊ，ｋ）、発光ダイオード群をＢＬ（ｊ，ｋ）、Ｒ１発光ダイオードをＢＬ（ｊ，ｋ）．Ｒ１とする。また、それに対応するバックライト点灯強度２１の値をｂｌ（ｊ，ｋ）．Ｒ１と表記する（Ｒ２／Ｇ１／Ｇ２／Ｂ１／Ｂ２も同様）。光源７２１から発せられた光は不図示の拡散板によって面方向に拡散されて、所定の広がりをもったバックライト光として液晶パネルユニット７１を背後から照射する。
制御部９０は、不図示の制御線を通じて各部の動作及びそのタイミングの制御を行う。
【００２５】
次に、それぞれの光源７２１の発光特性及びその選択方法と点灯強度比の設計方法について、青の光源を例にして説明する。
【００２６】
人間の目の特性を示す等色関数と、表示装置に用いる光源が１種類である場合の光源のスペクトルと、の関係を示す概念図を図４（Ａ）に示す。背景技術で述べたとおり、等色関数には個人差が存在する。図中、光源ｂのスペクトルがｂ（λ）、ある観察者Ａの等色関数がｚ１（λ）、別の観察者Ｂの等色関数がｚ２（λ）である。図４（Ａ）に示すように、観察者Ａと観察者Ｂとでは等色関数に個人差が生じている。
【００２７】
観察者Ａが感じている光源ｂの刺激量ＺＡは、
【数１】
2014182192.tif 000003
で表わされる。観察者Ｂが感じている光源ｂの刺激量ＺＢは、
【数２】
2014182192.tif 000004
となる。ｂ（λ）とｚ１（λ）のピークは比較的よく一致しているので、観察者Ａは光源ｂのエネルギーをほぼ全部感じている。一方、ｂ（λ）とｚ２（λ）とではピークがずれているのでＺＢはＺＡよりも小さくなる。すなわち、観察者Ｂは光源ｂのエネルギーの一部しか感じていない。このようなメカニズムに起因して、人によって光源から受けるエネルギーに差が生じて、その結果知覚される色が異なるという現象が発生する。
【００２８】
これに対して、本発明では、ピーク波長の異なる２つの光源ｂ１及び光源ｂ２を用いる。この場合の等色関数と光源のスペクトルとの関係を示す概念図を図４（Ｂ）に示す。図中、光源ｂ１のスペクトルがｂ１（λ）、光源ｂ２のスペクトルがｂ２（λ）である。この場合、観察者Ａが感じる刺激量ＺＡ’及び観察者Ｂが感じる刺激量ＺＢ’は、
【数３】
2014182192.tif 000005
となる。観察者Ａが光源ｂ１から受ける刺激量∫ｂ１（λ）ｚ１（λ）ｄλと、観察者Ｂが光源ｂ１から受ける刺激量∫ｂ１（λ）ｚ２（λ）ｄλと、の差分をＤ１とする。観察者Ａが光源ｂ２から受ける刺激量∫ｂ２（λ）ｚ１（λ）ｄλと、観察者Ｂが光源ｂ２から受ける刺激量∫ｂ２（λ）ｚ２（λ）ｄλと、の差分をＤ２とする。図４（Ｂ）に示すようなスペクトルの関係になっていると、差分Ｄ１とＤ２とでほぼ相互補完の関係（Ｄ１＋Ｄ２≒０）となる。
【００２９】
つまり、厳密にＺＡ’＝ＺＢ’とはならないが、ＺＡ’とＺＢ’との差異は、ＺＡとＺＢとの差異と比較して十分小さくなり、観察者Ａの感じる刺激と観察者Ｂの感じる刺激とは実用的には十分等価な刺激であるとみなせる。観察者Ａが感じる刺激と観察者Ｂが感じる刺激が等価になるということはすなわち、等色関数に個人差があっても知覚される色を等価にできるということである。
【００３０】
以上説明した原理に基づくと、実際のバックライトユニットを設計する際に用いる発光ダイオードの選択及び使用条件の指針は以下のようになる。
【００３１】
平均的な等色関数をｚ（λ）、そのピーク波長をλｚ、個人差により変動する等色関数のうち、ピーク波長が下限となる等色関数をｚａ（λ）、そのピーク波長をλｚａとする。また、ピーク波長が上限となる等色関数をｚｂ（λ）、そのピーク波長をλｚｂとする。また、２つの発光ダイオードの発光特性をｂ１（λ）、ｂ２（λ）、それぞれの発光ピーク波長をλｂ１、λｂ２、それぞれの点灯強度をＰｂ１，Ｐｂ２とする。
【００３２】
最も望ましくは、個人差により互いに異なる等色関数ｚ１（λ）とｚ２（λ）とで、等色関数と光源スペクトルの積の積分における差異ができるだけ少なくなるように光源特性を選択する。すなわち、
【数４】
2014182192.tif 000006
となるように、それぞれの発光ダイオードの特性及び点灯強度を選択すると理想的である。
【００３３】
より簡易的には、平均的な等色関数ｚ（λ）とそれぞれの発光ダイオードの発光スペクトルとの積の積分が等しくするように光源特性を選択しても良い。すなわち、
【数５】
2014182192.tif 000007
となるように、それぞれの発光ダイオードの特性及び点灯強度を選択する。
【００３４】
或いは、２つの発光ダイオードの発光ピーク波長λｂ１、λｂ２が、平均的な等色関数のピーク波長λｚを挟んでそれぞれ短波長側（第１の光）と長波長側（第２の光）の値になるように光源特性を選択しても良い。すなわち、
【数６】
2014182192.tif 000008
となるように、それぞれの発光ダイオードの特性を選択する。
【００３５】
さらに、２つの発光ダイオードの発光ピーク波長λｂ１、λｂ２が、等色関数のピーク波長の個人差による変動範囲よりもさらに短波長側、長波長側の値になるように光源特性を選択しても良い。すなわち、
【数７】
2014182192.tif 000009
となるように、それぞれの発光ダイオードの特性を選択する。なお、数６や数７に従って原色光源を構成する２つの光源のピーク波長を選択する場合、２つの光源のピーク波長は、平均的な等色関数のピーク波長から長波長側と短波長側に等しくずれている必要はない。また、色の見え方における個人差を抑制する場合には、最も単純には２つの光源の点灯強度を等しくすることが考えられる。しかし、２つの光源の発光スペクトルと２つの光源の点灯強度を考慮した上で、平均的な等色関数のピーク波長より長波長側のスペクトルパワーと短波長側のスペクトルパワーとがバランスすることが色の見え方の個人差低減の観点で本質的である。より精確には、２つの光源の発光スペクトルと平均的な等色関数との積のパワーバランスが本質的である。
緑や赤の光源についても同様である。
【００３６】
なお、実施例１は、画像信号に基づくバックライト光の変調をＲＧＢ３原色で行う画像表示装置に本発明を適用することを想定している。これにより、カラーフィルタの構成がＲＧＢ３色となり、１画素当たりの副画素がＲＧＢ３色となるので、原色数が３色より多い多原色画像表示装置と比べて、画素の大きさが細かくなり過ぎることを抑制できる。また、信号処理もＲＧＢ３色に基づくものでよいため、処理負荷の増大を抑制できる。
【００３７】
ある原色光源を構成する２つの発光ダイオードのピーク波長の選択において、その原色と一般に見なせる範囲内の波長から選択する。そのような波長範囲の決め方は任意であるが、例えば、その原色に対応するカラーフィルタの透過特性に基づいて決定することができる。カラーフィルタの透過特性は、図６に示すようになっている。例えば赤色原色に対応する赤色フィルタの透過特性のうち、透過率が所定の閾値以上となる波長範囲、例えば５９０ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲内において、赤色の原色光源を構成する２つの光源Ｒ１，Ｒ２のピーク波長λｒ１，λｒ２を決定する。
【００３８】
或いは、ある原色と見なせる波長範囲は、等色関数の特性に基づいて決めることもできる。例えば、平均的な等色関数のピーク波長は、λｚ＝４４５ｎｍ、λｙ＝５５５ｎｍ、λｘ＝６００ｎｍである。λｚ〜λｙの範囲を３等分した場合の等分点の波長は４８２ｎｍ、５１８ｎｍとなる。また、λｙ〜λｘの範囲を３等分した場合の等分点の波長は５７０ｎｍ、５８５ｎｍとなる。これらの波長に基づき、
λｂ１＜λｚ＜λｂ２≦４８２ｎｍ
５１８ｎｍ≦λｇ１＜λｙ＜λｇ２≦５７０ｎｍ
５８５ｎｍ≦λｒ１＜λｘ＜λｒ２
を満たすようにＲＧＢ３原色の各原色バックライト光を得るために発光させる２つの光源のピーク波長を決定する。或いは、
λｂ１≦λｚａ＜λｚｂ≦λｂ２≦４８２ｎｍ
５１８ｎｍ≦λｇ１≦λｙａ＜λｙｂ≦λｇ２≦５７０ｎｍ
５８５ｎｍ≦λｒ１≦λｘａ＜λｘｂ≦λｒ２
となるように、ＲＧＢ３原色の各原色バックライト光を得るために発光させる２つの光源のピーク波長を決定するようにしても良い。
【００３９】
ＲＧＢ３原色の各色の原色光源を上記のように選択される異なる特性を有する２つの光源により構成し、２つの光源を点灯して原色光源光を生成することにより、等色関数の個人差により色の見え方（各観察者に知覚される色）にばらつきが生じることを抑制できる。
なお、各色の原色光源を異なる発光特性を有する２つの光源により構成する例を示したが、異なる発光特性を有する３つ以上の複数の光源により各色の原色光源を構成しても良い。また、ＲＧＢ３原色のうち少なくとも１色について原色光源を異なる発光特性を有する複数の光源により構成することで、上記の色の見え方の個人差を低減する効果が得られる。
２つの光源の少なくともいずれかに発光スペクトルが比較的狭いナロー光源を用いれば、表示色域拡大の効果と、色の見え方の個人差の縮小とを両立させることが可能となる。
【００４０】
上述した原色光源の選択基準をおおよそ満たす具体例として、実施例１では、ＲＧＢ３原色の各原色光源を構成する２つの光源Ｂ１，Ｂ２，Ｇ１，Ｇ２，Ｒ１，Ｒ２の発光ピーク波長を、
λｂ１＝４２０ｎｍ
λｂ２＝４４０ｎｍ
λｇ１＝５３０ｎｍ
λｇ２＝５６０ｎｍ
λｒ１＝５９０ｎｍ
λｒ２＝６２０ｎｍ
とする。また各光源の通常状態の相対的な点灯強度を
ｂｌ．Ｂ１＝ＮＰｂ１
ｂｌ．Ｂ２＝ＮＰｂ２
ｂｌ．Ｇ１＝ＮＰｇ１
ｂｌ．Ｇ２＝ＮＰｇ２
ｂｌ．Ｒ１＝ＮＰｒ１
ｂｌ．Ｒ２＝ＮＰｒ２
とする。実施例１では、通常状態の相対的な点灯強度の具体的な値を、
ＮＰｂ１＝１．０
ＮＰｂ２＝１．０
ＮＰｇ１＝１．２
ＮＰｇ２＝１．０
ＮＰｒ１＝１．０
ＮＰｒ２＝１．２
とする。緑色の光源は、通常状態の原色点をｇ１に近くするためにＮＰｇ２よりもＮＰｇ１をやや大きめに設定している。また、赤色の光源は、通常状態の原色点をｒ２に近くするためにＮＰｒ１よりもＮＰｒ２をやや大きめに設定している。
通常状態の点灯強度を「通常点灯強度」と称する。また、上記のように定めた波長特性を有するＲＧＢ各原色の２つの光源を上記の通常点灯強度で点灯させた場合に得られる３原色の色度点を「通常原色点」と称する。
【００４１】
実施例１で選択した光源の特性と等色関数の関係を示す図を図５に示す。図５（Ａ）は青色の光源特性と等色関数の関係図、図５（Ｂ）は緑色の光源特性と等色関数の関係図、図５（Ｃ）は赤色の光源特性と等色関数の関係図である。図５において、ｙ（λ）は緑色の平均的な等色関数、ｘ（λ）は赤色の平均的な等色関数を表す。
【００４２】
カラーフィルタ７１２は、バックライトユニット７２から照射された光源光を液晶シャッター素子７１１の３原色に対応するＲＧＢそれぞれの３波長帯域に分離する。実施例１で用いるカラーフィルタの透過特性を図６に示す。青（Ｂ）のフィルタであるＦｉｌｔｅｒ−Ｂは光源Ｂ１と光源Ｂ２から発した光を透過するようにフィルタリングする。同様に、緑（Ｇ）のフィルタであるＦｉｌｔｅｒ−Ｇは光源Ｇ１と光源Ｇ２から発した光を透過するように、赤（Ｒ）のフィルタであるＦｉｌｔｅｒ−Ｒは光源Ｒ１と光源Ｒ２から発した光を透過するように、フィルタリングする。
【００４３】
次に、分割統計量取得部１０における分割統計量１１の取得方法の詳細を説明する。分割統計量取得部１０の構成図を図１（Ｂ）に示す。
ｘｙ変換部１１０は、入力画像１の色空間に基づいて、入力画像１を構成する各画素のＲＧＢの画素値をＹｘｙ表色系の値に変換してｘｙ値１１１を出力する。
【００４４】
色域判定部１２０は各画素のｘｙ値１１１がどの色域に分類されるべきかを判定して色域判定結果１２１を出力する。色域判定処理の概念図を図７に示す。
入力画像１の色空間がＢＴ．７０９であれば、ｘｙ値１１１は図中で示したＢＴ．７０９色域の範囲内のいずれかの値を持つ。ただし、前段の画像処理で色域を拡張してＲＧＢ値が負の値や１を超えた値をとり得る場合は、ｘｙ値１１１が図中のＢＴ．７０９色域を示す一点鎖線の３角形の域外の値となることもある。
【００４５】
実施例１で用いる６色の光源光の色原点（Ｂ１，Ｂ２，Ｇ１，Ｇ２，Ｒ１，Ｒ２）で囲まれた６角形の領域が実施例１の画像表示装置で再現可能な最大色域である。また、ＲＧＢ各色光源が通常点灯強度で点灯した場合に得られるＲＧＢ３原色の色度点（通常原色点）をそれぞれＮＣＲ，ＮＣＧ，ＮＣＢとする。この３点で囲まれた色領域は、ＲＧＢ各色光源を通常点灯強度で発光させた場合に得られる色域であり、これを「通常色域」と称する。
【００４６】
これらの色度点を用いて、３つの色度点で囲まれた以下の色領域を定義する。
ＣＡＢ１［０］：｛ＮＣＢ，Ｂ２，Ｒ２｝
ＣＡＢ１［１］：｛Ｂ１，ＮＣＢ，Ｒ２｝
ＣＡＢ２［０］：｛ＮＣＢ，Ｂ１，Ｇ１｝
ＣＡＢ２［１］：｛Ｂ２，ＮＣＢ，Ｇ１｝
ＣＡＧ１［０］：｛ＮＣＧ，Ｇ２，Ｂ２｝
ＣＡＧ１［１］：｛Ｇ１，ＮＣＧ，Ｂ２｝
ＣＡＧ２［０］：｛ＮＣＧ，Ｇ１，Ｒ１｝
ＣＡＧ２［１］：｛Ｇ２，ＮＣＧ，Ｒ１｝
ＣＡＲ１［０］：｛ＮＣＲ，Ｒ２，Ｇ２｝
ＣＡＲ１［１］：｛Ｒ１，ＮＣＲ，Ｇ２｝
ＣＡＲ２［０］：｛ＮＣＲ，Ｒ１，Ｂ１｝
ＣＡＲ２［１］：｛Ｒ２，ＮＣＲ，Ｂ１｝
これらの色領域の概略概念図を図８（Ａ）と図８（Ｂ）に、詳細概念図を図８（Ｃ）と図８（Ｄ）に示す。
また、白色点付近の領域をＣＡＷとする。
この領域を広く設定すると、白色の色味の個人差が縮小しやすくなる。逆に狭く設定すると、表示できる色域の拡大効果が大きくなる。
【００４７】
色域判定部１２０は、以上定義した色領域それぞれについて、ｘｙ値１１１がその色領域内に入っているか否かを判定して色域判定結果１２１の構造体中の対応するフラグをセットする。色域判定結果１２１の構造体の構造を以下に示す。
｛
ＢＯＯＬ  ＣＡＢ１［２］；
ＢＯＯＬ  ＣＡＢ２［２］；
ＢＯＯＬ  ＣＡＧ１［２］；
ＢＯＯＬ  ＣＡＧ２［２］；
ＢＯＯＬ  ＣＡＲ１［２］；
ＢＯＯＬ  ＣＡＲ２［２］；
ＢＯＯＬ  ＣＡＷ；
｝ＣＦＬＡＧ；
【００４８】
ｘｙ値１１１が含まれている色域のフラグにはＴＲＵＥがセットされ、含まれていない色域のフラグにはＦＡＬＳＥがセットされる。各領域はオーバーラップしているので、同時に複数のフラグにＴＲＵＥがセットされることもある。
【００４９】
領域判定部１３０は、入力画像１を構成する各画素がどのバックライトエリア７２２に属するかを判定する。入力画像１はｍ×ｎ画素で構成されている。また、バックライトはｐ×ｑ個のバックライトエリアで構成されている。各バックライトエリアの大きさは均等である。よって各々のバックライトエリアにはｍ／ｐ×ｎ／ｑ画素が属している。（ｘ，ｙ）の位置の画素ＰＸ（ｘ，ｙ）が属するバックライトエリアＢＬＡ（ｊ，ｋ）は以下のように求められる。
ｊ＝ｉｎｔ（ｘ／（ｍ／ｐ））
ｋ＝ｉｎｔ（ｙ／（ｎ／ｑ））
例えば画素ＰＸ（０，０）はＢＬＡ（０，０）に属する。また例えばＰＸ（ｍ−１，ｎ−１）はＢＬＡ（ｐ，ｑ）に属する。領域判定結果１３１として（ｊ，ｋ）の値が出力される。
【００５０】
累積加算部１４０は、色域判定結果１２１と領域判定結果１３１を集計して分割統計量１１を算出する。分割統計量１１の構造体の構造を以下に示す。
｛
ｉｎｔ  ＣＡＢ１［２］；
ｉｎｔ  ＣＡＢ２［２］；
ｉｎｔ  ＣＡＧ１［２］；
ｉｎｔ  ＣＡＧ２［２］；
ｉｎｔ  ＣＡＲ１［２］；
ｉｎｔ  ＣＡＲ２［２］；
ｉｎｔ  ＣＡＷ；
｝ＣＨＩＳＴ（ｐ，ｑ）；
【００５１】
バックライトエリア毎に色域判定結果１２１の度数が積算される。例えば、判定対象の画素の領域判定結果１３１が（２，１）で、色域判定結果１２１ＣＦＬＡＧ．ＣＡＲ１［１］のフラグのみがセットされていた場合は、ヒストグラムの度数カウンタＣＨＩＳＴ（２，１）．ＣＡＲ１［１］に１が加えられる。分割統計量１１はフレーム毎に出力される。またすべての度数は出力された後、フレーム毎にクリアされる。
【００５２】
次に、バックライト点灯強度決定部２０におけるバックライト点灯強度２１の決定方法の詳細について説明する。本発明の課題となっている色の見え具合の個人差については、彩度が低くて白に近い色ほど見え具合の個人差が大きいことが実験的に分かっている。その性質に鑑みて、本発明では、彩度の低い色が多く含まれている画像領域に対応するバックライトエリアでは、ＲＧＢ３原色の各原色光源の色度点を通常原色点に設定する。すなわちＲＧＢの各原色光源を構成する２つの発光ダイオードを共に通常強度で発光させる。そうすると、ＲＧＢ各色光源の発光スペクトルは異なる発光特性を有する２つの光源の発光スペクトルが合成されたスペクトルとなるため、等色関数が個人差で変動しても刺激量の変動が少なくなり、色の見え具合に個人差が生じることを抑制できる。この場合、彩度の低い色が多く含まれている画像領域に対応するバックライトエリアでの色再現範囲は図７の通常原色点で囲まれた通常色域の三角形（破線）で示された色域である。３原色の色度点を通常原色点にするようにバックライト制御をした場合、等色関数に個人差によるば
らつきがあっても、知覚される色をほぼ等価にすることができ、色の見え方に個人差が生じることを抑制できる。このように、色の見え方の個人差が低減されるようにバックライト制御することを実施例１では「個人差低減モード」と称する。実施例１では、個人差低減モードでは、ＲＧＢ３原色の各原色光源を構成する２つの光源の点灯強度は、上記の通常強度の値に設定されるため、同じ又は同程度の点灯強度となる。
【００５３】
逆に、彩度の高い色については見え具合の個人差はあまり大きくないことも分かっている。その性質に鑑みて、彩度の高い色が多く含まれている画像領域に対応するバックライトエリアでは、ＲＧＢ３原色の色度点を色域拡大の方向で設定する。例えば、青緑と赤の鮮やかな色が多く含まれている画像領域に対応するバックライトエリアでは、ＲＧＢ各色光源を構成する２つの発光ダイオードのうち、Ｂ２，Ｇ１，Ｒ２の点灯強度を最大にしてＢ１，Ｇ２，Ｒ１の点灯強度を０にする。そうすると、図９（Ａ）に示すように青緑と赤の鮮やかな色を再現できる色域とすることができる。
【００５４】
また、紫と黄色の鮮やかな色が多く含まれている画像領域に対応するバックライトエリアでは、ＲＧＢ各色光源を構成する２つの発光ダイオードのうち、Ｂ１，Ｇ２，Ｒ２の点灯強度を最大にしてＢ２，Ｇ１，Ｒ１の点灯強度を０にする。そうすると、図９（Ｂ）に示すように、紫と黄色の鮮やかな色を再現できる色域とすることができる。
【００５５】
このように、画像領域毎に最適な色域を設定することができるので、画像全体として、色域拡大による広色域での表示と、白色の見え具合の個人差の縮小と、を両立させることが可能になる。このように、表示色域が広くなるように画像の色分布に応じてバックライト制御することを実施例１では「広色域モード」と称する。実施例１では、広色域モードでは、ＲＧＢ３原色の各原色光源を構成する２つの光源の点灯強度は、画像の彩度（色分布）に応じて変更される。
【００５６】
実施例１では、バックライトは複数のバックライトエリアにより構成され、バックライトエリア毎に、対応する画像領域の画像の統計量（色分布、彩度等）に応じて個人差低減モードと広色域モードのどちらでバックライト制御するかが決められる。色の見え方に個人差が生じやすい低彩度画像（白色画素が多い画像）の表示時には、個人差低減モードでバックライト制御が行われるので、色の見え方の個人差を縮小することが可能になる。色の見え方に個人差が生じにくい高彩度画像の表示時には、広色域モードでバックライト制御が行われるので、個人差低減モードの場合よりも表示色域を拡大することができる。そのため、表示画像全体として、色の見え方の個人差と表示可能色域の拡大とを両立することができる。実施例１では各原色光源を構成する２つの光源としてナロー光源を用いているので、表示色域の拡大効果は高い。
【００５７】
なお、表示画像の色分布に応じて個人差低減モードと広色域モードを適応的に切り替えるようにバックライト制御を行っても良いし、ユーザの指示により、表示画像の色分布によらず個人差低減モード又は広色域モードのいずれかに固定できるようにしても良い。個人差低減モードに固定した場合、表示画像が高彩度画像か低彩度画像かによらず、常に２つの光源の点灯強度比を、色の見え方に個人差が生じにくいように決められた比率に固定するバックライト制御を行う。広色域モードに固定した場合、表示画像が高彩度画像か低彩度画像かによらず、表示画像の色分布に応じて２つの光源の点灯強度比を変えるバックライト制御を行う。実施例１では、表示画像の色分布に応じて個人差低減モードと広色域モードとを切り替えるバックライト制御を行う例を説明する。
【００５８】
次に、具体的な光源の点灯強度の決定方法を説明する。
色領域ＣＡＷは白色（低彩度）の領域である。この領域の度数が多いバックライトエリアは、Ｂ１／Ｂ２／Ｇ１／Ｇ２／Ｒ１／Ｒ２全色の光源の点灯強度を通常点灯強度に設定
する。
【００５９】
色領域ＣＡＧ１は光源Ｇ１が相応の強度で点灯しないと再現ができない色領域である。その内、色領域ＣＡＧ１［０］はＧ１／Ｇ２が通常点灯強度で発光すれば再生が可能な色領域である。一方、色領域ＣＡＧ１［１］はＧ１が通常点灯強度よりも相応に強く発光してかつＧ２が通常点灯強度よりも相応に弱く発光しないと再生ができない色領域である。すなわち、ＣＡＧ１［１］の度数が多い場合にはＧ１が通常点灯強度よりも相応に強く発光すると望ましい。逆にＣＡＧ１［０］とＣＡＧ１［１］の度数が両方ともある程度存在する場合にＧ１の点灯強度を下げるのは望ましくない。またＧ２に対応する色領域ＣＡＧ２についても同様の考え方で点灯強度の制御を行う。例えば、色領域ＣＡＧ１［１］に含まれている画素が多く、かつ、色領域ＣＡＧ２［０］と色領域ＣＡＧ２［１］に含まれる画素が少ない場合、バックライト点灯強度決定部２０は、Ｇ１の点灯強度が強くなるような制御を行う。
【００６０】
バックライト点灯強度決定部２０におけるバックライト点灯強度２１の決定方法のフローチャートを図１０に示す。
【００６１】
ステップＳ２００は処理のループ端である。バックライト点灯強度決定部２０は、バックライトユニット７２に含まれる全てのバックライトエリアＢＬＡ（ｊ：０〜ｐ−１，ｋ：０〜ｑ−１）について以下のステップを繰り返す。
【００６２】
ステップＳ２０１において、バックライト点灯強度決定部２０は、処理対象のバックライトエリアに対応する画像領域内に白色の画素が多く含まれているか否かを判定する。バックライト点灯強度決定部２０は、バックライトエリアＢＬＡ（ｊ，ｋ）に含まれる白色画素の度数を、分割統計量１１であるＣＨＩＳＴ（ｊ，ｋ）．ＣＡＷを参照して取得する。バックライト点灯強度決定部２０は、この度数と白領域判定閾値ｔｈＷとを比較して、
ＣＨＩＳＴ（ｊ，ｋ）．ＣＡＷ＞ｔｈＷ
であれば、この画像領域内に白色の画素が多く含まれていると判定し（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０２へ進む。そうでない場合、すなわち白色画素の度数が白領域判定閾値以下である場合、バックライト点灯強度決定部２０は、この画像領域内に白色の画素は多く含まれないと判定し（Ｓ２０１：Ｎｏ）、ステップＳ２０３へ進む。ここでは、白領域判定閾値ｔｈＷは、各バックライトエリア７２２に含まれる全画素数ＮｕｍＢＬＡの３０％に設定する。この値を小さくすると白色領域と判定されやすくなるので、色の見え具合の個人差をより縮小する傾向に画像表示装置の動作がチューニングされる。逆に白領域判定閾値ｔｈＷの値を大きくすると、表示色域をより拡大する傾向に画像表示装置の動作がチューニングされる。
【００６３】
ステップＳ２０２では、白色画素が多いと判定されたバックライトエリアに、色の見え具合の個人差が最も小さくなるような光源の設定を行う。具体的には、バックライト点灯強度決定部２０は、光源７２１の説明で用いた通常状態の点灯強度（通常点灯強度）に基づき、バックライト点灯強度２１を、
ｂｌ（ｊ，ｋ）．Ｒ１＝ＮＰｒ１
ｂｌ（ｊ，ｋ）．Ｒ２＝ＮＰｒ２
ｂｌ（ｊ，ｋ）．Ｇ１＝ＮＰｇ１
ｂｌ（ｊ，ｋ）．Ｇ２＝ＮＰｇ２
ｂｌ（ｊ，ｋ）．Ｂ１＝ＮＰｂ１
ｂｌ（ｊ，ｋ）．Ｂ２＝ＮＰｂ２
とする。
【００６４】
ステップＳ２０３では、バックライト点灯強度決定部２０は、光源Ｇ１とＧ２の点灯強度を算出する。バックライト点灯強度決定部２０は、処理対象のバックライトエリア（ｊ，ｋ）に対応する分割統計量１１：ＣＨＩＳＴ（ｊ，ｋ）を用いて、以下の手順で算出する。
光源Ｇ１に強く依存する色座標を持つ画素の数量の指標ＮＥＧ１を
ＮＥＧ１＝ＣＡＧ１［１］−（ＣＡＧ２［０］＋ＣＡＧ２［１］）
ただし、ＣＡＧ１［１］＜ＣＡＧ２［０］＋ＣＡＧ２［１］の場合はＮＥＧ１＝０
とする。同様に光源Ｇ２に関する指標ＮＥＧ２を
ＮＥＧ２＝ＣＡＧ２［１］−（ＣＡＧ１［０］＋ＣＡＧ１［１］）
ただし、ＣＡＧ２［１］＜ＣＡＧ１［０］＋ＣＡＧ１［１］の場合はＮＥＧ２＝０
とする。これらの指標と各バックライトエリア７２２に含まれる全画素数ＮｕｍＢＬＡを用いて、Ｇ１／Ｇ２の点灯強度を
ＢｐＧ＝ＥｘＣ・（ＮＥＧ１−ＮＥＧ２）／ＮｕｍＢＬＡ  ただし、
ＥｘＣ・（ＮＥＧ１−ＮＥＧ２）／ＮｕｍＢＬＡ＜−１の場合は、ＢｐＧ＝−１
ＥｘＣ・（ＮＥＧ１−ＮＥＧ２）／ＮｕｍＢＬＡ＞１  の場合は、ＢｐＧ＝１
ｂｌ（ｊ，ｋ）．Ｇ１＝ＮＰｇ１・（１＋ＢｐＧ）
ｂｌ（ｊ，ｋ）．Ｇ２＝ＮＰｇ２・（１−ＢｐＧ）
と算出する。ただし、ＥｘＣは色域拡大する傾向の感度を設定する定数で、値は１が標準である。この値を大きくすると表示色域をより拡大する傾向に画像表示装置の動作がチューニングされる。
【００６５】
ステップＳ２０４では、バックライト点灯強度決定部２０は、光源Ｂ１とＢ２の点灯強度を算出する。バックライト点灯強度決定部２０は、ステップＳ２０３と同様の手順で光源Ｂ１の点灯強度ｂｌ（ｊ，ｋ）．Ｂ１と光源Ｂ２の点灯強度ｂｌ（ｊ，ｋ）．Ｂ２の算出を行う。
【００６６】
ステップＳ２０５では、バックライト点灯強度決定部２０は、光源Ｒ１とＲ２の点灯強度を算出する。バックライト点灯強度決定部２０は、ステップＳ２０３と同様の手順で光源Ｒ１の点灯強度ｂｌ（ｊ，ｋ）．Ｒ１と光源Ｒ２の点灯強度ｂｌ（ｊ，ｋ）．Ｒ２の算出を行う。
【００６７】
ステップＳ２０６では、バックライト点灯強度決定部２０は、全てのバックライトエリア７２２について光源の強度算出処理が終了したか否かを判定する。すべて終了していれば、バックライト点灯強度決定部２０は、バックライト点灯強度決定の処理を終了する。そうでなければ、バックライト点灯強度決定部２０は、ステップＳ２００へ戻る。
【００６８】
次に、バックライト光強度分布推定部３０におけるバックライト光強度分布３１の推定方法の詳細について説明する。光源７２１から発せられた光は不図示の拡散板で拡散されることにより拡散板上に配置された所定の広がりを持った光源が形成される。その広がり具合であるバックライト光強度分布３１は光源７２１の発光特性、拡散板の特性、光源７２１から拡散板までの距離などによって決まる。広がりの特性として、バックライトエリア７２２内を均一に照射して、かつ隣接のバックライトエリア７２２への漏れ光が少ない
ことが望ましい。光源７２１を単独で点灯した際に拡散板上に形成されるバックライト光強度分布３１の特性概念図を図１１（Ａ）に示す。またこの場合の拡散板上に形成されるバックライト光強度分布イメージを図１１（Ｂ）に示す。発光点からの距離に応じて同心円状に光強度が減少する特性の関数ｐｆ（ｘ）は、予めバックライトユニット７２を用いた測定により求めておく。
【００６９】
次に、隣接するバックライトエリア７２２の光源７２１がそれぞれ発光することにより複数の光源が点灯している状況の説明を行う。発光する光源を発光ダイオードＡ，Ｂとする。この状況のイメージ図を図１２（Ａ）に示す。このときの図上のα点−β点間に対応するバックライト光強度分布３１の特性概念図を図１２（Ｂ）に示す。Ｘａ点とＸｂ点は発光ダイオードＡとＢの発光点、ｂｌ［Ａ］とｂｌ［Ｂ］は発光ダイオードＡとＢそれぞれの点灯強度、ｐｆ［Ａ］（ｘ）とｐｆ［Ｂ］（ｘ）は発光ダイオードＡとＢそれぞれの光源光強度分布である。ある地点Ｙにおける光強度Ｌｕｍ（Ｙ）は、発光ダイオードＡが寄与する光強度と発光ダイオードＢが寄与する光強度の重ね合わせになると考えられるので、
Ｌｕｍ（Ｙ）＝ｐｆ［Ａ］（Ｙ）＋ｐｆ［Ｂ］（Ｙ）
になると推定できる。すなわち、バックライトユニット７２に形成されるバックライト光強度分布は、全光源個々の光源光強度分布の重ね合わせになる。
【００７０】
次に、以上の考え方を実施例１に合わせて一般化する。光源７２１：ＢＬ（ｊ，ｋ）がバックライトユニット７２上で配置されている個所に対応する液晶パネルユニット７１の画素座標を（ＢＬｐＸ（ｊ，ｋ），ＢＬｐＹ（ｊ，ｋ））とする。また各光源単独の光源光強度分布をｐｆ（ｘ，ｙ）とする。これらを用いると、画素座標（ｘ，ｙ）点における光源Ｒ１に関するバックライト光強度分布３１：ＢＬｐｆ（ｘ，ｙ）．Ｒ１は、
【数８】
2014182192.tif 000010
と求められる。光源Ｒ２，Ｇ１，Ｇ２，Ｂ１，Ｂ２に関するバックライト光強度分布３１も同様に
【数９】
2014182192.tif 000011
と求められる。
【００７１】
次に、バックライト色度算出部４０におけるバックライト色度４１の算出方法の詳細を説明する。
【００７２】
まず事前にＲＧＢ各色光源を構成する発光ダイオードそれぞれについて、点灯強度（ＮＰｒ１，ＮＰｒ２，ＮＰｇ１，ＮＰｇ２，ＮＰｂ１，ＮＰｂ２）が１．０である場合の、ＸＹＺ色度座標を求めておく。求め方は、事前にバックライトユニット７２を実測するか、或いは部品のデータシートから得た波長発光特性から算出する。光源のＸＹＺ色度座標はＲ１／Ｒ２／Ｇ１／Ｇ２／Ｂ１／Ｂ２のインデックスで配列になる以下の構造体で保持する。
｛
ｄｏｕｂｌｅ  Ｘ；
ｄｏｕｂｌｅ  Ｙ；
ｄｏｕｂｌｅ  Ｚ；
｝ＯｒｇＸＹＺ［Ｒ１／Ｒ２／Ｇ１／Ｇ２／Ｂ１／Ｂ２］；
例えば光源Ｇ１のＹ値はＯｒｇＸＹＺ［Ｇ１］．Ｙで参照される。
【００７３】
バックライト色度４１は、液晶パネルユニット７１のＲＧＢ画素毎のＸＹＺ色度座標
｛
ｄｏｕｂｌｅ  Ｘ；
ｄｏｕｂｌｅ  Ｙ；
ｄｏｕｂｌｅ  Ｚ；
｝ＢｌＸＹＺ（ｍ，ｎ）［Ｒ／Ｇ／Ｂ］；
で表わされる。赤色Ｒのバックライト色度４１：ＢｌＸＹＺ（ｘ，ｙ）［Ｒ］は、赤色Ｒの光源を構成する２つの光源Ｒ１，Ｒ２について、各画素位置における光源のバックライト光強度とＸＹＺ色度値との積の重ね合わせで求められる。
【数１０】
2014182192.tif 000012
【００７４】
次に、画素値補正部５０における修正画素値５１の算出方法の詳細を説明する。画素値補正部５０の構成図を図１（Ｃ）に示す。
【００７５】
ＸＹＺ変換部５１０は、入力画像１の各画素のＲＧＢ値をＸＹＺ表色系の画素値に変換する。入力画像１が想定する色域がｓＲＧＢである場合、ＣＩＥ１９３１表色系の定義より、変換手順は以下の通りとなる。
まず入力画像１のＲＧＢ値を逆γ変換する。
【数１１】
2014182192.tif 000013
次に、ｓＲＧＢ→ＸＹＺ変換行列をかけて入力ＸＹＺ値５１１：ＰｘＸＹＺを得る
【数１２】
2014182192.tif 000014
変換行列生成部５２０は、画素毎のバックライト色度４１：ＢｌＸＹＺからＸＹＺ→Ｒ’Ｇ’Ｂ’に変換する逆変換行列５２１をＣＩＥ１９３１表色系の定義より生成する。この逆変換行列５２１：ｉＭは光源ＲＧＢのＸＹＺ値の行列の逆行列であるから、
【数１３】
2014182192.tif 000015
と求められる。
Ｒ’Ｇ’Ｂ’変換部５３０は、入力ＸＹＺ値５１１と逆変換行列５２１から修正画素値５１を算出する。修正画素値５１のＲ’Ｇ’Ｂ’値は、
【数１４】
2014182192.tif 000016
で求められる。
【００７６】
以上説明した構成及び手順にて、３原色の光変調器を用いて色の見え具合の個人差の縮小と表示色域の拡大を両立した画像表示装置を構成することが可能となる。
【００７７】
（実施例２）
光源として波長特性が狭いレーザー光源を用いることにより色域の拡大効果を高くした画像表示装置に本発明を適用した実施例２について説明する。実施例２では、色の見え方
に個人差が生じやすい原色光源のみを複数の光源で構成することにより、システム構成を簡素化しながら色の見え方における個人差を抑制できることを説明する。
【００７８】
本発明の実施例２における画像表示装置の構成は実施例１の画像表示装置とほぼ同様である。
実施例２では、光源７２１として、レーザー光源を用いる。レーザーの種類は半導体レーザーが好適であるが、ＤＰＳＳレーザー（ダイオード励起固体レーザー）等の波長変換レーザーを用いても良い。実施例２では、各光源の発光ピーク波長を
λｂ＝４２０ｎｍ
λｇ１＝５１０ｎｍ
λｇ２＝５６０ｎｍ
λｒ＝６３０ｎｍ
とする。また各光源の通常状態の相対的な点灯強度を
ＮＰｂ＝１．０
ＮＰｇ１＝１．０
ＮＰｇ２＝１．０
ＮＰｒ＝１．０
とする。実施例２で選択した光源の特性と等色関数の関係を示す図を図１３に示す。また実施例２の画像表示装置で表示可能な色域を示す色度図を図１４（Ａ）に示す。青と赤の光源は単一の光源を用いるので光源種類は、Ｒ／Ｇ１／Ｇ２／Ｂの４種類となる。表示可能な最大色域はその４つの色原点で囲まれた色域となる。また、Ｒ／ＮＣＧ／Ｂで囲まれた色域が等色関数の個人差の影響を受けにくい色域である。
【００７９】
実施例２の分割統計量取得部１０で取得する色領域を図１４（Ｂ）に示す。｛Ｇ１，Ｂ，ＮＣＧ｝の各色度点で囲まれた色領域をＣＡＧ１、｛Ｇ２，Ｒ，ＮＣＧ｝の各色度点で囲まれた色領域をＣＡＧ２、｛ＮＣＧ，Ｂ，Ｒ｝の各色度点で囲まれた色領域をＣＡＷとする。
【００８０】
分割統計量取得部１０は、実施例１と同様にして、バックライトエリア毎に、上記各色領域に色度が属する画素をカウントし、分割統計量１１として以下に示すヒストグラム構造体に格納する。
｛
ｉｎｔ  ＣＡＧ１；
ｉｎｔ  ＣＡＧ２；
ｉｎｔ  ＣＡＷ；
｝ＣＨＩＳＴ（ｐ，ｑ）；
【００８１】
バックライト点灯強度決定部２０は、以下の算出手順で光源Ｇ１とＧ２の点灯強度を算出する。
ＢｐＧ＝ＥｘＣ・（ＣＡＧ１−ＣＡＧ２）／ＣＡＷ  ただし、
ＥｘＣ・（ＣＡＧ１−ＣＡＧ２）／ＣＡＷ＜−１の場合は、ＢｐＧ＝−１
ＥｘＣ・（ＣＡＧ１−ＣＡＧ２）／ＣＡＷ＞１  の場合は、ＢｐＧ＝１
ｂｌ（ｊ，ｋ）．Ｇ１＝ＮＰｇ１・（１＋ＢｐＧ）
ｂｌ（ｊ，ｋ）．Ｇ２＝ＮＰｇ２・（１−ＢｐＧ）
【００８２】
また、実施例２では赤及び青の光源は単一なので
ｂｌ（ｊ，ｋ）．Ｒ＝１．０
ｂｌ（ｊ，ｋ）．Ｂ＝１．０
である。その他の構成及び手順については実施例１と同様である。
【００８３】
以上説明した構成及び手順にて、一部の光源のみに複数のレーザー光源を用いて、また簡易な計算方法にて本発明を実施することが可能である。
【００８４】
実施例２では、レーザー光源を用いることによって表示装置で再生可能な色域を大幅に広げることが可能である。また、一部の原色のみ複数の波長の光源を組み合わせることで、ローコストにて色見えの個人差を実用上必要とされる精度に改善することが可能である。また、簡易な計算方法を用いることで画像表示装置をローコストで構成することが可能である。
【００８５】
また、実施例１で説明した構成と実施例２で説明した構成を適宜組み合わせて改変することで、異なる発光特性、原理による光源を用いることも可能である。例えば光源として有機ＥＬ素子を用いた構成等であっても本発明を実施可能である。
また、画像表示装置の用途によっては、バックライトエリアの分割数を変更したり、光源の点灯強度の算出方法を変更したりすることも可能である。
【００８６】
（実施例３）
スクリーンに画像を投影するプロジェクタ装置に本発明を適用した実施例３について説明する。
本発明の実施例３における画像表示装置の構成図を図１５（Ａ）に示す。実施例３の画像表示装置では、光源の領域分割点灯制御を行わず、画面内一様に光源の制御を行う。
【００８７】
投射部１０７０は光源駆動信号１０６１と修正画素値５１に従って画像を投射する。投射部１０７０の構成図を図１６に示す。
光源基板１７１０は光源である発光ダイオード素子を実装する基板である。光源基板１７１０には、赤色（Ｒ）発光ダイオードＡ，Ｂ（符号１７２１，１７２２）、緑色（Ｇ）発光ダイオードＣ，Ｄ（符号１７２３，１７２４）、青色（Ｂ）発光ダイオードＥ，Ｆ（符号１７２５，１７２６）が配置されている。発光ダイオードＡ１７２１〜発光ダイオードＦ１７２６の特性は図５に示すｒ１（λ），ｒ２（λ），ｇ１（λ），ｇ２（λ），ｂ１（λ），ｂ２（λ）であるとする。
【００８８】
集光レンズ１７３０は発光ダイオードＡ１７２１〜発光ダイオードＦ１７２６から発せられた光を集光して並行光にするレンズである。
反射ミラー１７４０は集光された光源光の光路を変更して後述のＬＣＤパネルへ入射させる。
ＬＣＤパネルＲ１７５１は、修正画素値５１の赤の成分の濃淡を面内に形成して、発光ダイオードＡ１７２１及び発光ダイオードＢ１７２２から発せられた赤色の光源光を変調する。
【００８９】
ＬＣＤパネルＧ１７５２とＬＣＤパネルＢ１７５３も同様に緑色と青色の光源光を変調する。
ダイクロイックプリズム１７６０は、ＲＧＢ３原色それぞれ独立に変調された光源光を一つの光路に合成する。Ｂ反射面１７６１は青色の波長域の光を反射してその他の波長域の光を透過する。またＲ反射面１７６２は赤色の波長域の光を反射してその他の波長域の光を透過する。
投射レンズ１７７０は、ＲＧＢ３原色それぞれの変調光の合成光をスクリーンに投射する。
【００９０】
統計量取得部１０１０は、入力画像１を解析して、統計量１０１１を算出する。ヒストグラムを集計する画像領域が入力画像の全領域であり、従って単一のヒストグラムとなる他は、統計量取得部１０１０は、実施例１で説明した分割統計量取得部とほぼ同様の構成及び手順にて統計量１０１１を算出する。統計量１０１１の構造体の構造を以下に示す。ヒストグラム構造体ＣＨＩＳＴは２次元配列ではなく単一の構造体となる。
｛
ｉｎｔ  ＣＡＢ１［２］；
ｉｎｔ  ＣＡＢ２［２］；
ｉｎｔ  ＣＡＧ１［２］；
ｉｎｔ  ＣＡＧ２［２］；
ｉｎｔ  ＣＡＲ１［２］；
ｉｎｔ  ＣＡＲ２［２］；
ｉｎｔ  ＣＡＷ；
｝ＣＨＩＳＴ；
【００９１】
光源点灯強度決定部１０２０は統計量１０１１に基づいて光源点灯強度１０２１を算出する。実施例３の光源点灯強度１０２１は、ｂｌ．Ｒ１、ｂｌ．Ｒ２、ｂｌ．Ｇ１、ｂｌ．Ｇ２、ｂｌ．Ｂ１、ｂｌ．Ｂ２、の６種の値で、各光源につき一つの値を持つ。算出の方法は、画面全体を１つのブロックとして扱う他は実施例１で説明したバックライト点灯強度算出方法と同様である。すなわち、実施例３では、図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ２００、Ｓ２０６のエリア選択及び繰り返しの処理が省かれる。
【００９２】
光源色度算出部１０４０は光源点灯強度１０２１に基づいて光源色度１０４１を算出する。実施例３では光源の色度分布は一様であるので、
【数１５】
2014182192.tif 000017
と求められる。
【００９３】
画素値補正部５０の画素値補正の方法は、画面内一様の光源色度１０４１に基づく他は実施例１の手順と同様である。
光源駆動部１０６０は、光源点灯強度１０２１に基づいて、投射部１０７０の光源を駆動する光源駆動信号１０６１を出力する。
【００９４】
以上説明した構成及び手順にて、投射型の画像表示装置でも本発明を実施することが可
能である。実施例３によれば、投影画像が全体として彩度の低い画像（多くの画素が白領域ＣＡＷに属する画像）である場合、ＲＧＢ３原色の各色の光源を構成する２つの光源が同程度の強度で発光する。そのため、色の見え方に個人差が生じることを抑制できる。一方、投影画像が全体として彩度の高い画像である場合、彩度の高い色に応じて、ＲＧＢ３原色の各色の光源を構成する２つの光源の点灯強度が変更される。そのため、広色域での表示が可能となる。
また他の光源、例えばレーザー光源や有機ＥＬ光源等を用いてもほぼ同様の構成で本発明を実施することが可能である。
【００９５】
（実施例４）
光源が複数の領域から構成され、領域毎に発光量を制御するプロジェクタ装置に本発明を適用した実施例４について説明する。
本発明の実施例４における画像表示装置の構成図を図１５（Ｂ）に示す。また投射部１０７０の構成図を図１７に示す。また光源である発光ダイオード素子が配置されている光源基板１７１０のうち赤色発光ダイオード素子が配置された赤色光源部を正面から見た図を図１８に示す。
【００９６】
赤色光源部は、横ｐ×縦ｑの光源エリアに分割され、各光源エリアに赤色（Ｒ１）発光ダイオードＡ１７２１と赤色（Ｒ２）発光ダイオードＢ１７２２が配置されている。最も左上に位置する光源エリアから数えて横方向にｊ番目、縦方向にｋ番目の光源エリアをＢＬ（ｊ，ｋ）とする（ｊ＝０，・・・，ｐ−１，ｋ＝０，・・・，ｑ−１）。光源エリアＢＬ（ｊ，ｋ）に配置されている発光ダイオードＡ１７２１に対応する光源点灯強度１０２１の値はｂｌ（ｊ，ｋ）．Ｒ１、発光ダイオードＢ１７２２に対応する光源点灯強度１０２１の値はｂｌ（ｊ，ｋ）．Ｒ２である。
【００９７】
発光ダイオードＡ１７２１及び発光ダイオードＢ１７２２から発せられた光源光は集光レンズアレイ１７３１で光源エリア毎に集光される。
集光された光源光は、光路調整レンズＡ１７３２と光路調整レンズＢ１７３３でさらに集光されて反射ミラー１７４０を経て、最終的にＬＣＤパネルＲ１７５１へ入射する。
【００９８】
光源基板１７１０のうち緑色発光ダイオード素子が配置された緑色光源部及び青色発光ダイオード素子が配置された青色光源部の物理的及び光学的な構成も上記の赤色光源部と同様である。
このように光源を構成することによって、プロジェクタ装置でも投影画像の領域毎に光源光の光量を制御することが可能となる。
【００９９】
分割統計量取得部１０は、実施例１の構成と同様に、各光源エリアに対応する入力画像の画像領域毎にヒストグラムを算出する。
光源点灯強度決定部１０２０は、実施例１で説明したバックライト点灯強度決定部２０と同様の手順にて光源点灯強度１０２１を決定する。実施例４での光源点灯強度は実施例１のｂｌ（ｊ，ｋ）．Ｒ１等のように光源エリア（ｊ，ｋ）をインデックスにした配列である。
【０１００】
光源光強度分布推定部１０３０は、光源点灯強度１０２１に基づいて、投射される光源光強度分布１０３１を推定する。
光源光強度分布を推定する際に用いる各光源エリアの光源それぞれの光源光強度分布は以下の手順で事前に実測する。
【０１０１】
まず、光源である発光ダイオードＡ１７２１の内一つだけ、例えば光源エリアＢＬ（１，１）の光源Ｒ１のみ全点灯してその他を全消灯する。またＬＣＤパネルＲ１７５１は全
透過になるように修正画素値５１を設定する。こうするとスクリーン上に単一光源による光源光強度分布が投影される。これを計測して２次元の輝度分布を求め、これに基づき単一光源による発光分布特性ｐｆ（ｘ，ｙ）を得る。
【０１０２】
この発光分布特性と光源点灯強度１０２１に基づいて光源光強度分布１０３１を推測する手順は、実施例１で説明したバックライト光強度分布３１を推測する手順と同様である。
光源色度算出部１０４０は、ＸＹＺ色度座標で表される光源色度１０４１を画素位置毎に算出する。算出の手順は実施例１で説明したバックライト色度４１の算出手順と同様である。
【０１０３】
以上説明した構成及び手順にて、光源の発光量を光源エリア毎に制御するプロジェクタ装置に本発明を適用することにより、投影画像の画像領域毎に各色光源の２つの発光ダイオードの点灯強度を制御することできる。これにより、彩度の低い画像領域に対応する光源エリアでは２つの発光ダイオードの点灯強度を同程度とすることにより色の見え方の個人差を抑制できる。また、彩度の高い画像領域に対応する光源エリアでは２つの発光ダイオードの点灯強度を彩度の高い色に応じて変化させることで広色域での表示が可能となる。従って、投影画像全体として、色の見え方における個人差の抑制と色域拡大とを両立させることが可能となる。
【０１０４】
（実施例５）
光源とカラーホイールと光変調器と投射レンズを備えたプロジェクタ装置に本発明を適用した実施例５について説明する。
実施例５における画像表示装置の構成を図１９に示す。実施例５の画像表示装置の構成は、光源駆動部６０８０と投射部６０７０が実施例３の画像表示装置と異なり、それ以外の構成は実施例３と同様である。投射部６０７０と光源駆動部６０８０以外の各処理部の説明は、実施例３と同様である為、省略する。
【０１０５】
投射部６０７０は、光源駆動信号６０８１と修正画素値５１に従って、画像を投射する。投射部６０７０の構成については、後述する。
光源駆動部６０８０は、光源点灯強度１０２１に基づいて、光源を駆動する光源駆動信号６０８１を出力する。光源駆動部６０８０の詳細な動作は、後述する。
【０１０６】
図２０は、実施例５の投射部６０７０の構成図である。図中の破線は、光源６０００から照射された光の光路を示している。
実施例５の投射部６０７０は、光源６０００、カラーホイール６０１０、集光レンズ６０２０、反射ミラー６０３０、プリズム６０４０、光変調器６０５０、投射レンズ６０６０から構成される。
【０１０７】
光源６０００は、カラーホイール６０１０からカラー表示に必要な赤色（Ｒ）、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）を射出させる為の光源である。光源６０００は、ＩｎＧａＮ系の材料を用いた発光波長が約３８０ｎｍの紫外光を発光する発光ダイオードを用いる。光源６０００に電流を印加する事で、光源６０００は発光する。
【０１０８】
カラーホイール６０１０は、光源６０００が照射した紫外光を、ＲＧＢ各色の光源を２つのナロー光源により構成するために適した波長特性を有する可視光に変換する波長変換部材である。カラーホイール６０１０には、入力された紫外光を可視光に変換する波長変換層として蛍光体層が形成されている。紫外光はこの蛍光体層によって、可視光に波長変換される。カラーホイール６０１０の詳細は、後述する。
【０１０９】
集光レンズ６０２０は、カラーホイール６０１０から出射された可視光を集光して並行光にするレンズである。
反射ミラー６０３０は、集光レンズ６０２０から射出される光の光路上において、プリズム６０４０へ向けて光軸を変換させる反射ミラーである。
プリズム６０４０は、偏光スプリッターとして用いられる。プリズム６０４０は、図２１（Ａ）に示すように、それぞれ三角柱であるガラス基材６０４１とガラス基材６０４２とが、偏光分離膜と接合層とからなる層６０４３を挟んで接合された構造をしている。
【０１１０】
光変調器６０５０は、修正画素値５１の各画素の（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）値に応じて、各画素に対応する反射型液晶表示素子の透過率を変化させることにより、カラーホイール６０１０から射出された光を変調させる。
投射レンズ６０６０は、光変調器６０５０で光変調された光をスクリーン上に拡大投射するレンズである。
【０１１１】
カラーホイール６０１０の詳細について、説明する。
図２１（Ｂ）は、カラーホイール６０１０の断面図である。
カラーホイール６０１０は、モーター６０１４により回転可能な透明基板６０１１と可視光反射膜６０１２と、蛍光体層６０１３から構成される。
透明基板６０１１には、光源６０００から照射された紫外光をそのまま透過させる石英硝子を用いる。
【０１１２】
可視光反射膜６０１２は、光源６０００が照射した紫外光を透過し可視光を反射する特性を有する。その為、光源６０００が照射した紫外光を効率的に蛍光体層６０１３に到達させることができる。図２１（Ｃ）は、約４００ｎｍ以上の波長の光を反射する可視光反射膜６０１２の反射特性を示す図である。
透明基板６０１１の出射側の蛍光体層６０１３は、波長が約３８０ｎｍの紫外光により励起する特性を有する。蛍光体層６０１３の発光特性は、化合物の組成を変えることにより変えることが可能である。
モーター６０１４は、カラーホイール６０１０を１フレーム期間で１回転させるように制御部９０によって制御されている。
【０１１３】
図２２は、カラーホイール６０１０の平面図である。
カラーホイール６０１０は円盤形状であり、光源６０００の紫外光を受ける側は、図２２（Ａ）に示すように６つの領域６１００、６１０１、６１０２、６１０３、６１０４、６１０５からなり、これらの各領域に可視光反射膜６０１２が形成されている。
【０１１４】
カラーホイール６０１０の集光レンズ６０２０の側は、図２２（Ｂ）に示すように６つの領域６２００、６２０１、６２０２、６２０３、６２０４、６２０５からなる。これらの各領域に、紫外光をＲ１、Ｒ２，Ｇ１、Ｇ２、Ｂ１、Ｂ２の各々の色の可視光に波長変換する蛍光体が塗布され、蛍光体層が形成されている。領域６２００〜６２０５の各々の位置は、裏側の領域６１００〜６１０５の各々の位置に対応している。領域６２００のＲ１は、図５のｒ１（λ）の特性を有する光を発光する蛍光体層が塗布形成されている。領域６２０１〜６２０５も同様に、図５のｒ２（λ）、ｇ１（λ）、ｇ２（λ）、ｂ１（λ）、ｂ２（λ）の特性を有する光を発光する蛍光体層が塗布形成されている。
【０１１５】
カラーホイール６０１０が回転することにより、光源６０００からの紫外光は順次、領域６１００→６１０１→・・・→６１０５を照射し、領域６２００〜６２０５からＲ１→Ｒ２→・・・→Ｂ２の光が順次射出される。
【０１１６】
光源駆動部６０８０の動作について、説明する。
実施例５の光源駆動部６０８０は、光源６０００に印加する電流をパルス幅変調（ＰＷＭ）方式で変調することで、光源６０００の光量を制御する。実施例５では、光源６０００を点灯させる時に光源６０００に印加する電流量は一定とする。
【０１１７】
光源駆動部６０８０は、光源点灯強度決定部１０２０から出力される光源点灯強度１０２１（ｂｌ．Ｒ１、ｂｌ．Ｒ２、ｂｌ．Ｇ１、ｂｌ．Ｇ２、ｂｌ．Ｂ１、ｂｌ．Ｂ２）の６種の値に応じて、ＰＷＭ変調された光源駆動信号６０８１を出力する。出力された光源駆動信号６０８１のパルス幅、つまり、パルス信号がＨｉｇｈとなっている時間（以下、光源駆動時間と呼ぶ）だけ、光源６０００に電流が流れるものとする。
【０１１８】
光源点灯強度１０２１から光源駆動時間を算出する手順を説明する。
まず、光源点灯強度１０２１：ｂｌ．Ｒ１、ｂｌ．Ｒ２、ｂｌ．Ｇ１、ｂｌ．Ｇ２、ｂｌ．Ｂ１、ｂｌ．Ｂ２を以下の範囲の値になるようにリミットする。
０．０≦ｂｌ．Ｒ１≦２．０
０．０≦ｂｌ．Ｒ２≦２．０
０．０≦ｂｌ．Ｇ１≦２．０
０．０≦ｂｌ．Ｇ２≦２．０
０．０≦ｂｌ．Ｇ１≦２．０
０．０≦ｂｌ．Ｇ２≦２．０
【０１１９】
各色の光源点灯強度１０２１から、光源駆動時間（Ｔ＿Ｒ１、Ｔ＿Ｒ２、Ｔ＿Ｇ１、Ｔ＿Ｇ２、Ｔ＿Ｂ１、Ｔ＿Ｂ２）を以下の関係式によって算出する。
Ｔ＿Ｒ１＝ｂｌ．Ｒ１／１２
Ｔ＿Ｒ２＝ｂｌ．Ｒ２／１２
Ｔ＿Ｇ１＝ｂｌ．Ｇ１／１２
Ｔ＿Ｇ２＝ｂｌ．Ｇ２／１２          ・・・（式１）
Ｔ＿Ｂ１＝ｂｌ．Ｂ１／１２
Ｔ＿Ｂ２＝ｂｌ．Ｂ２／１２
【０１２０】
カラーホイール６０１０は、１フレーム期間（以下、１Ｖとする）で１回転するので、各領域の最大光源駆動時間は１／６Ｖとなる。算出した領域の光源駆動時間が１／６の時、その領域の光源駆動時間が１／６Ｖとなる。
【０１２１】
光源点灯強度１０２１が最大値（２．０）の場合には、光源駆動時間が最大となり、光源６０００の光量が１００％となる。光源点灯強度１０２１が最小値（０）の場合には、光源駆動時間が最小となり、光源６０００の光量が０％となる。光源点灯強度１０２１が上限（２．０）の半分の値、つまり中央値（１．０）の場合には、光源駆動時間は最大時の半分となり、光源６０００の光量が最大時の５０％となる。以上のように、光源駆動部６０８０は、光源駆動信号６０８１のパルス幅、つまり、光源駆動時間だけ光源６０００に電流を流すことにより光源６０００の光量を制御する。
【０１２２】
図２３は、各領域の光源点灯強度１０２１と光源駆動時間との関係を示した図である。
図２３（Ａ）は、入力画像１が彩度の低い色が多く含まれている画像である場合の光源駆動制御例である。彩度が低い画像の場合、ＲＧＢ３原色の色度点を通常原色点に近い値にするために、光源点灯強度１０２１は各色の光源について１．０近傍の値となる。例えば、各色の光源点灯強度１０２１が中央値（１．０）となった場合、光源駆動信号６０８
１のパルス幅は各色の光源について最大時の５０％となる。よって、図２３（Ａ）のように、光源６０００が領域６１００〜６１０５の各々を照射する時間は、各領域の照射可能期間の始点から１／１２Ｖの期間だけとなる。
【０１２３】
図２３（Ｂ）は、入力画像１が彩度の高い色が多く含まれている画像である場合の光源駆動制御例である。青緑と赤の鮮やかな色が多く含まれている画像が入力された場合、光源点灯強度１０２１のｂｌ．Ｒ２、ｂｌ．Ｇ２、ｂｌ．Ｂ１は通常点灯強度よりも大きい値となり、ｂｌ．Ｒ１、ｂｌ．Ｇ１、ｂｌ．Ｂ２は通常点灯強度より小さい値となる。例えば、光源点灯強度１０２１を以下の値とする。
ｂｌ．Ｒ１＝０．５
ｂｌ．Ｒ２＝１．５
ｂｌ．Ｇ１＝０．５
ｂｌ．Ｇ２＝１．５
ｂｌ．Ｂ１＝１．５
ｂｌ．Ｂ２＝０．５
【０１２４】
この場合、領域６１０１、６１０３、６１０４の光源駆動信号６０８１のパルス幅は最大時の７５％となり、領域６１００、６１０２、６１０５の光源駆動信号６０８１のパルス幅は最大時の２５％となる。よって、図２３（Ｂ）のように、光源６０００が領域６１０１、６１０３、６１０４を照射する時間は、１／８Ｖとなり、領域６１００、６１０２、６１０５を照射する時間は１／２４Ｖとなる。
【０１２５】
以上のように、実施例５によれば、紫外光光源と蛍光体層から成るカラーホイールとを用いたプロジェクタにおいて、彩度の低い画像の投影時に色の見え方に個人差が生じることを抑制でき、彩度の高い画像の投影時に表示色域を拡大することが可能となる。
【０１２６】
実施例５では、光源６０００として紫外光を放出する発光ダイオードを有し、紫外光を、ＲＧＢ各色の光源を２つのナロー光源により構成するために適した波長特性を有する可視光に波長変換するカラーホイール６０１０を有するプロジェクタを例示した。しかし、光源６０００として白色光を発する放電ランプを有し、白色光を光透過部材に透過させて、ＲＧＢ各色の光源を構成する２つのナロー光源として必要な波長特性を有する透過光が得られるようにした構成でも良い。すなわち、複数のカラーフィルタを円盤状に配置したカラーホイールを用いても良い。
【０１２７】
実施例５の光変調器６０５０には反射型液晶表示素子を用いたが、マイクロミラーを敷き詰めたディジタル・ミラー・デバイス（ＤＭＤ）を用いても良い。
実施例５の光源６０００は、発光ダイオードに限らず紫外光を放出する光源であれば良く、半導体レーザー等を用いることもできる。
実施例５では、カラーホイールを１フレーム期間で１回転するように制御する例を示したが、これに限らず、１フレーム期間に複数回転するように制御しても良い。その場合、１フレーム期間で各領域が照射されている合計時間が実施例５と同じになるように光源駆動時間を制御すれば良い。
【０１２８】
（実施例６）
実施例５では、光源６０００に印加する電流をＰＷＭ方式で変調させることで、光源６０００の光量を制御する例を説明した。
実施例６は、光源６０００に印加する電流量をパルス振幅変調（ＰＡＭ）方式で変調させるプロジェクタに本発明を適用した実施例である。
実施例６における画像表示装置の構成は、光源駆動部６０８０の動作のみ実施例５と異なり、それ以外は実施例５における画像表示装置と同様の構成である。光源駆動部６０８０以外の各処理部の説明は、実施例５と同様である為、省略する。
【０１２９】
実施例６の光源駆動部６０８０の動作について説明する。
実施例６の光源駆動部６０８０は、光源６０００に印加する電流量をＰＡＭ方式で変調させることで、光源６０００の光量を制御する。実施例６では、例えば、光源６０００に最大１［Ａ］の電流を流した時に、最大の光量が得られるものする。
【０１３０】
光源駆動部６０８０は、光源点灯強度決定部１０２０から出力される光源点灯強度１０２１（ｂｌ．Ｒ１、ｂｌ．Ｒ２、ｂｌ．Ｇ１、ｂｌ．Ｇ２、ｂｌ．Ｂ１、ｂｌ．Ｂ２）の６種の値に応じて、ＰＡＭ変調された光源駆動信号６０８１を出力する。光源６０００には、光源駆動信号６０８１のパルス振幅に応じた電流量（以下、光源駆動電流量と呼ぶ）が流れるものとする。
【０１３１】
光源点灯強度１０２１から光源駆動電流量を算出する手順を説明する。
まず、光源点灯強度１０２１：ｂｌ．Ｒ１、ｂｌ．Ｒ２、ｂｌ．Ｇ１、ｂｌ．Ｇ２、ｂｌ．Ｂ１、ｂｌ．Ｂ２を以下の範囲の値になるようにリミットする。
０．０≦ｂｌ．Ｒ１≦２．０
０．０≦ｂｌ．Ｒ２≦２．０
０．０≦ｂｌ．Ｇ１≦２．０
０．０≦ｂｌ．Ｇ２≦２．０
０．０≦ｂｌ．Ｇ１≦２．０
０．０≦ｂｌ．Ｇ２≦２．０
【０１３２】
各色の光源点灯強度１０２１から、光源駆動電流量（Ｅ＿Ｒ１、Ｅ＿Ｒ２、Ｅ＿Ｇ１、Ｅ＿Ｇ２、Ｅ＿Ｂ１、Ｅ＿Ｂ２）を以下の関係式によって算出する。
Ｅ＿Ｒ１＝ｂｌ．Ｒ１／２［Ａ］
Ｅ＿Ｒ２＝ｂｌ．Ｒ２／２［Ａ］
Ｅ＿Ｇ１＝ｂｌ．Ｇ１／２［Ａ］
Ｅ＿Ｇ２＝ｂｌ．Ｇ２／２［Ａ］      ・・・（式２）
Ｅ＿Ｂ１＝ｂｌ．Ｂ１／２［Ａ］
Ｅ＿Ｂ２＝ｂｌ．Ｂ２／２［Ａ］
【０１３３】
光源点灯強度１０２１が最大値（２．０）の場合には、パルス振幅が最大となり、光源６０００には１［Ａ］の電流が流れ、光量が１００％となる。光源点灯強度１０２１が最小値（０．０）の場合には、パルス振幅が最小となり、光源６０００には０［Ａ］の電流が流れ、光量が最大時の０％となる。光源点灯強度１０２１が上限（２．０）の半分の値、つまり中央値（１．０）の場合には、パルス振幅は最大時の半分となり、光源６０００には０．５［Ａ］の電流が流れ、光量が最大時の５０％となる。以上のように、光源駆動部６０８０は、光源駆動信号６０８１のパルス振幅、つまり、光源駆動電流量だけ光源６０００に電流を流すことにより光源６０００の光量を制御する。
【０１３４】
図２４は、光源点灯強度１０２１と光源駆動電流量との関係を示した図である。
図２４（Ａ）は、入力画像１が彩度の低い色が多く含まれている画像である場合の光源駆動制御例である。彩度が低い画像の場合、ＲＧＢ３原色の色度点を通常原色点に近い値
にするために、光源点灯強度１０２１は各色の光源について１．０近傍の値となる。例えば、各色の光源点灯強度１０２１が中央値（１．０）となった場合、光源駆動信号６０８１のパルス振幅は各色の光源について最大時の５０％となる。よって、図２４（Ａ）のように、光源６０００が領域６１００〜６１０５の各々を照射する時の光源６０００の電流量は０．５［Ａ］となる。
【０１３５】
図２４（Ｂ）は、入力画像１が彩度の高い色が多く含まれている画像である場合の光源駆動制御例である。青緑と赤の鮮やかな色が多く含まれている画像が入力された場合、光源点灯強度１０２１のｂｌ．Ｒ２、ｂｌ．Ｇ２、ｂｌ．Ｂ１は通常点灯強度よりも大きい値となり、ｂｌ．Ｒ１、ｂｌ．Ｇ１、ｂｌ．Ｂ２は通常点灯強度より小さい値となる。例えば、光源点灯強度１０２１を以下の値とする。
ｂｌ．Ｒ１＝０．５
ｂｌ．Ｒ２＝１．５
ｂｌ．Ｇ１＝０．５
ｂｌ．Ｇ２＝１．５
ｂｌ．Ｂ１＝１．５
ｂｌ．Ｂ２＝０．５
【０１３６】
この場合、領域６１０１、６１０３、６１０４の光源駆動信号６０８１のパルス振幅は最大時の７５％となり、領域６１００、６１０２、６１０５の光源駆動信号６０８１のパルス振幅は最大時の２５％となる。よって、図２４（Ｂ）のように、領域６１０１、６１０３、６１０４を照射する時の光源６０００の電流量は０．７５［Ａ］となり、領域６１００、６１０２、６１０５を照射する時の光源６０００の電流量は０．２５［Ａ］となる。
【０１３７】
以上のように、実施例６によれば、光源６０００に印加する電流量をＰＡＭ方式で変調させて、光源６０００の光量を制御する構成のプロジェクタに本発明を適用することが可能である。
【０１３８】
（実施例７）
実施例５では、発光スペクトルの狭い２つのナロー光源によりＲＧＢ３原色の各色の光源が構成されるようにカラーホイール６０１０の蛍光体層を構成する例を説明した。実施例７では、発光スペクトルの狭い１つのナロー光源と発光スペクトルの広い１つのブロード光源の組み合わせによりＲＧＢ３原色の各色の光源が構成されるようにカラーホイール６０１０の蛍光体層を構成する例を説明する。
【０１３９】
実施例７における画像表示装置の構成は、投射部６０７０のカラーホイール６０１０の構成のみ実施例５と異なり、それ以外は実施例５における画像表示装置と同様の構成である。カラーホイール６０１０以外の各処理部の説明は、実施例５と同様である為、省略する。
【０１４０】
実施例７のカラーホイール６０１０の各領域に塗布されている蛍光体層について説明する。
実施例７では、蛍光体層６０１３から射出される光の発光ピーク波長を、
λｂ１＝４５０ｎｍ
λｂ２＝４５０ｎｍ
λｇ１＝５５０ｎｍ
λｇ２＝５５０ｎｍ
λｒ１＝６００ｎｍ
λｒ２＝６００ｎｍ
とする。
【０１４１】
実施例７で選択した蛍光体層６０１３からの射出光の特性と等色関数の関係を図２５に示す。図２５（Ａ）が青色の射出光特性と等色関数の関係図、図２５（Ｂ）が緑色の射出光特性と等色関数の関係図、図２５（Ｃ）が赤色の射出光特性と等色関数の関係図である。図２５に示すように、各原色光源を構成する２つの光源は、ピーク波長は同じだが、スペクトルの広がりが異なり、光源Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１はナロー光源、光源Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２はブロード光源である。
【０１４２】
カラーホイール６０１０の領域６２００には、紫外光を照射したときにｒ１（λ）の特性を有する可視光を射出する蛍光体が塗布される。同様に、領域６２０１〜６２０５の各々には、紫外光を照射したときにｒ２（λ）、ｇ１（λ）、ｇ２（λ）、ｂ１（λ）、ｂ２（λ）の特性を有する可視光を射出する蛍光体が塗布される。
【０１４３】
実施例７では、通常状態において、蛍光体層６０１３からの射出光の相対的な点灯強度を
ＮＰｂ１＝１．０
ＮＰｂ２＝１．０
ＮＰｇ１＝１．０
ＮＰｇ２＝１．０
ＮＰｒ１＝１．０
ＮＰｒ２＝１．０
とする。
【０１４４】
実施例７の光源点灯強度１０２１の算出の方法を説明する。
図１０のステップＳ２０１で白色の画素が多く含まれていると判定された場合は、ステップＳ２０２で色の見え具合の個人差が最も小さくなるように光源の点灯強度設定を行う。具体的には、蛍光体層６０１３から発光スペクトルの広い特性の光が射出するように、光源点灯強度１０２１を、
ｂｌ．Ｒ１＝０．０
ｂｌ．Ｒ２＝１．０
ｂｌ．Ｇ１＝０．０
ｂｌ．Ｇ２＝１．０
ｂｌ．Ｂ１＝０．０
ｂｌ．Ｂ２＝１．０
とする。
【０１４５】
図１０のステップＳ２０１で白色の画素が多く含まれていないと判定された場合は、ステップＳ２０３、Ｓ２０４、及びＳ２０５で広色域表示ができるように光源の点灯強度設定を行う。具体的には、蛍光体層６０１３から発光スペクトルの狭い特性の光が射出するように、光源点灯強度１０２１を、
ｂｌ．Ｒ１＝１．０
ｂｌ．Ｒ２＝０．０
ｂｌ．Ｇ１＝１．０
ｂｌ．Ｇ２＝０．０
ｂｌ．Ｂ１＝１．０
ｂｌ．Ｂ２＝０．０
とする。その他の構成及び手順については実施例３と同様である。
【０１４６】
図２６は、実施例７において、光源６０００をＰＷＭ変調方式で制御する場合の光源点灯強度１０２１と光源駆動時間との関係を示した図である。
図２６（Ａ）は、図１０のステップＳ２０１で白色の画素が多く含まれていると判定された場合の例である。この場合、領域６１０１、６１０３、６１０５の光源駆動信号６０８１のパルス幅が最大時の５０％となり、領域６１００、６１０２、６１０４の光源駆動信号６０８１のパルス幅が０％となる。よって、図２６（Ａ）のように、光源６０００が領域６１０１、６１０３、６１０５を照射する時間はそれぞれ１／１２Ｖとなり、領域６１００、６１０２、６１０４を照射する時間はそれぞれ０Ｖとなる。
【０１４７】
図２６（Ｂ）は、図１０のステップＳ２０１で白色の画素が多く含まれていないと判定された場合の例である。この場合、領域６１０１、６１０３、６１０５の光源駆動信号６０８１のパルス幅が０％となり、領域６１００、６１０２、６１０４の光源駆動信号６０８１のパルス幅が最大時の５０％となる。よって、図２６（Ｂ）のように、光源６０００が領域６１０１、６１０３、６１０５を照射する時間はそれぞれ０Ｖとなり、領域６１００、６１０２、６１０４を照射する時間はそれぞれ１／１２Ｖとなる。
【０１４８】
以上のように、発光スペクトルの狭い１つのナロー光源と発光スペクトルの広い１つのブロード光源の組み合わせによりＲＧＢ３原色の各色の光源が構成されるようにカラーホイール６０１０の蛍光体層を構成したプロジェクタにも、本発明を適用することができる。
なお、実施例７の光源６０００の光量の制御方法は、実施例５のＰＷＭ方式及び実施例６のＰＡＭ方式のどちらの方法でもよい。
【０１４９】
実施例７では、入力画像に白色の画素が多く含まれているか否かで、スペクトルの広い蛍光体の発光のみを用いるか、スペクトルの狭い蛍光体の発光のみを用いるかが切り替えられるような光源点灯強度１０２１を算出する例を示した。しかし、白色の画素が含まれている割合に応じて、スペクトルの広い発光の強度とスペクトルの狭い発光の強度との強度比を段階的に、或いは連続的に、変化させるようにしても良い。また、どの色の彩度が高いかに応じて、色毎に、スペクトルの広い発光の強度とスペクトルの狭い発光の強度との強度比を異ならせるようにしても良い。
【０１５０】
（実施例８）
続いて本発明の実施例８について説明する。実施例１ではＲＧＢ原色毎に、発光波長の異なる２つの発光ダイオードを用いたが、実施例８では１つの発光ダイオードを用い、発光ダイオードに印加する電流値を時間毎に変更することで異なる２つの発光波長での点灯を実現する。
【０１５１】
本発明の実施例８の画像表示装置の構成図を図２７に示す。実施例８の画像表示装置は実施例１と異なりバックライト色域決定部３０２０とバックライト点灯強度決定部３０２２を備える。それぞれの詳細な説明は後述する。また、前述した実施例１と同じ機能ブロック、信号については同じ記号を割り当て説明は省略する。
【０１５２】
まず、表示部７０の液晶パネルユニット７１を構成するバックライトユニット７２について説明する。図２８に実施例８のバックライトユニット７２の構成を示す。前述した実施例１ではバックライトエリア７２２それぞれにＲ１／Ｒ２／Ｇ１／Ｇ２／Ｂ１／Ｂ２の６つの発光ダイオードを配置した構成を示した。それに対し実施例８ではバックライトエリア７２２それぞれにｖＲ／ｖＧ／ｖＢの３つの発光ダイオードを配置する。この発光ダイオードｖＲ／ｖＧ／ｖＢには下記のように駆動電流値によって発光ピーク波長が変わるものを使用する。
発光ダイオードｖＢ：
電流値ＩｖＢ１の時、λｖｂ１＝４２０ｎｍ
電流値ＩｖＢ２の時、λｖｂ２＝４７０ｎｍ
電流値ＩｖＢ３の時、λｖｂ３＝４３２ｎｍ
電流値ＩｖＢ４の時、λｖｂ４＝４５８ｎｍ
電流値ＩｖＢ５の時、λｖｂ５＝４４５ｎｍ
発光ダイオードｖＧ：
電流値ＩｖＧ１の時、λｖｇ１＝５４５ｎｍ
電流値ＩｖＧ２の時、λｖｇ２＝５６５ｎｍ
電流値ＩｖＧ３の時、λｖｇ３＝５５０ｎｍ
電流値ＩｖＧ４の時、λｖｇ４＝５６０ｎｍ
電流値ＩｖＧ５の時、λｖｇ５＝５５５ｎｍ
発光ダイオードｖＲ：
電流値ＩｖＲ１の時、λｖｒ１＝５９０ｎｍ
電流値ＩｖＲ２の時、λｖｒ２＝６２０ｎｍ
電流値ＩｖＲ３の時、λｖｒ３＝５９５ｎｍ
電流値ＩｖＲ４の時、λｖｒ４＝６１０ｎｍ
【０１５３】
実施例８では１つの発光ダイオードを２つの発光波長で交互に点灯させて使用する。この際に点灯周期を十分短くすることで、光源の特性は実施例１と同じ２つの光源が点灯していると見なすことができる。
また、実施例８では交互点灯する波長の組み合わせを複数取ることができる。この場合の個人の色見えの縮小について発光ダイオードｖＢを例に説明する。
【０１５４】
図２９（Ａ）は発光ダイオードｖＢをピーク波長λｖｂ１とλｖｂ２で発光させた場合の発光スペクトルの例である。また図２９（Ｂ）はピーク波長λｖｂ３とλｖｂ４を発光させた場合の発光スペクトルの例である。図２９（Ａ）におけるピーク波長λｖｂ１とλｖｂ２の幅Δλ内に個人差によってばらつく等色関数のピークがあれば、色見えの個人差を良好に縮小できる。他方、図２９（Ｂ）の発光スペクトルは図２９（Ａ）の発光スペクトルに比べてΔλが狭くなっているため、発光ダイオードｖＢを図２９（Ａ）のように発光させた場合よりも色の見え方の個人差を抑制する効果は小さい。しかしながら色純度は高いためバックライトの色域を広くすることが可能である。詳細は後述するが、実施例８では入力画像の統計量に基づいて発光ダイオードを図２９（Ａ）のように発光させるか図２９（Ｂ）のように発光させるかを使い分ける。
【０１５５】
次に、実施例８における分割統計量取得部１０について説明する。実施例８の分割統計量取得部１０の構成は、実施例１と同様であり図１（Ｂ）に示す構成である。実施例８では実施例１と異なる動作を行うブロックについて説明する。
【０１５６】
色域判定部１２０は各画素のｘｙ値１１１が、色域内の値であるか判定して色域判定結果１２１を出力する。ここで言う色域とは、発光ダイオードｖＢ、ｖＧ、ｖＲによって形成されるバックライトの色域を意味する。この色域は予め複数規定しておく。また、色域判定結果１２１とは、予め規定された色域それぞれについてｘｙ値１１１がその色域内の値であるかどうかを判定した結果である。詳細の説明を下記で行う。
【０１５７】
実施例８の色域判定処理の概念図を図３０に示す。図３０には発光ダイオードｖＢ、ｖＧ、ｖＲの色度が図示されている。また図３０のＢ原色付近の拡大図を図３１（Ａ）、Ｇ原色付近の拡大図を図３１（Ｂ）、Ｒ原色付近の拡大図を図３２に示す。
【０１５８】
実施例８にて使用する発光ダイオードｖＢ、ｖＧ、ｖＲの色度は電流値によって異なる。そこで電流値ＩｖＢ１〜ＩｖＢ５の場合の発光ダイオードｖＢの色度点をｖＢ１〜ｖＢ５と定義する。同様に、電流値ＩｖＧ１〜ＩｖＧ５の場合の発光ダイオードｖＧの色度点をｖＧ１〜ｖＧ５、電流値ＩｖＲ１〜ＩｖＲ４の場合の発光ダイオードｖＲの色度点をｖＲ１〜ｖＲ４と定義する。また、発光ダイオードを異なる波長で交互点灯させた場合の色度点として、下記の５点を定義する。
ｖＮＣＢ１：ｖＢをｖＢ１とｖＢ２の色度で交互点灯させた場合の色度点
ｖＮＣＢ２：ｖＢをｖＢ３とｖＢ４の色度でを交互点灯させた場合の色度点
ｖＮＣＧ１：ｖＧをｖＧ１とｖＧ２の色度でを交互点灯させた場合の色度点
ｖＮＣＧ２：ｖＧをｖＧ３とｖＧ４の色度でを交互点灯させた場合の色度点
ｖＮＣＲ１：ｖＲをｖＲ１とｖＲ２の色度でを交互点灯させた場合の色度点
【０１５９】
なお、発光ダイオードｖＲについて、ｖＢ，ｖＧと同様に電流値ＩｖＲ５の場合の色度点ｖＲ５、ｖＲをｖＲ３とｖＲ４の色度で交互点灯させた場合の色度点ｖＮＣＲ２を考えても良い。しかし、この場合ｖＮＣＲ２はｖＲ５，ｖＮＣＲ１とほぼ同じ色度になるため実施例８では定義しない。
【０１６０】
これらの色度点を用いて、３つの色度点で囲まれた色領域ｖＣＡ（ＣＢｘ，ＣＧｘ，ＣＲｘ）を定義する。ｖＣＡ（ＣＢｘ，ＣＧｘ，ＣＲｘ）のＣＢｘ、ＣＧｘ、ＣＲｘはその色領域の３つの原色点の色度点を意味する。実施例８ではＣＢｘは、ｖＢ１〜ｖＢ５、ｖＮＣＢ１、ＶＮＣＢ２の７色度点のうちいずれか、ＣＧｘは、ｖＧ１〜ｖＧ５、ｖＮＣＧ１、ＶＮＣＧ２の７色度点のうちいずれか、ＣＲｘは、ｖＲ１〜ｖＲ４、ｖＮＣＧ１の５色度点のうちいずれかを取る。従って定義される色領域ｖＣＡは７×７×５＝２４５種類になる。例えば色領域ｖＣＡ（ｖＢ２，ｖＧ１，ｖＲ２）は図３０〜図３２において実線で囲まれた三角形の領域になる。また、色領域ｖＣＡ（ｖＮＣＢ１，ｖＮＣＧ１，ｖＮＣＲ１）は点線で囲まれた領域、色領域ｖＣＡ（ｖＮＣＢ２，ｖＮＣＧ２，ｖＮＣＲ１）は破線で囲まれた領域になる。
【０１６１】
実施例１で述べたようにピーク波長の異なる光源を使用することで色味の個人差を縮小できる。従って、実施例８では色度点ｖＮＣＢ１、ｖＮＣＢ２、ｖＮＣＧ１、ｖＮＣＧ２、ｖＮＣＲ１を用いた色領域は色味の個人差を吸収しやすい色領域である。また、ｖＮＣＢ１はｖＮＣＢ２よりも標準的な青色の等色関数ｚ（λ）のピーク波長より離れた２つのピーク波長を利用しているため、ｖＮＣＢ２よりも色味の個人差を縮小しやすい。一方、図３１（Ａ）に示すようにｖＮＣＢ２はｖＮＣＢ１よりも白色点から離れた色度なので、ｖＮＣＢ１より広い色領域を構成できる。緑の原色であるｖＮＣＧ１とｖＮＣＧ２についても同様である。また赤色の原色点については、実施例８ではｖＲ１とｖＲ２を交互点灯した場合の色度点とｖＲ３とｖＲ４を交互点灯した場合の色度点とがほぼ同じため、個人差を縮小しやすい色度点としてｖＮＣＲ１のみ定義している。
【０１６２】
色域判定部１２０は上記の２４５種類の色領域それぞれについて、ｘｙ値１１１がその色領域内に入っているか否かを判定して色域判定結果１２１の構造体内の対応するフラグをセットする。色域判定結果１２１の構造体の構造を以下に示す。
｛
ＢＯＯＬ  ｖＣＡ［７］［７］［５］；
｝ＣＦＬＡＧ；
ｖＣＡのインデックスは順番にＣＢｘ，ＣＧｘ，ＣＲｘに対応する。また、ｘｙ値１１１が含まれている色領域にはＴＲＵＥ、そうでなければＦＡＬＳＥがセットされる。各色領域はオーバーラップしているものもあるので、同時に複数の色領域にＴＲＵＥフラグがセットされることもある。
【０１６３】
累積加算部１４０は、色域判定結果１２１と領域判定結果１３１を集計して分割統計量１１を算出する。分割統計量１１の構造体の構造を以下に示す。
｛
ｉｎｔ  ｖＣＡ［７］［７］［５］；
｝ＣＨＩＳＴ（ｐ，ｑ）；
ｖＣＡのインデックスは順番にＣＢｘ，ＣＧｘ，ＣＲｘに対応する。
【０１６４】
実施例１と同様に、バックライトエリア毎に色域判定結果１２１の度数が積算される。分割統計量１１はフレーム毎に出力される。またすべての度数は出力された後、フレーム毎にクリアされる。
【０１６５】
次にバックライト色域決定部３０２０について述べる。
バックライト色域決定部３０２０は分割統計量１１に基づいてバックライト色域３０２１を決定する。具体的な決定方法は以下の通りである。
【０１６６】
分割統計量１１からは、バックライトエリア毎に、各色領域ｖＣＡ（ＣＢｘ，ＣＧｘ，ＣＲｘ）内にある画素数が分かる。この分割統計量１１に基づいて、バックライト色域決定部３０２０は、バックライトエリア毎に、そのバックライトエリア内の画素が閾値以上含まれている色領域を選択する。この際、色領域外の画素は色飽和を起こすため、ほぼ全ての画素が表示できる色領域を選択することが望ましい。実施例８では、バックライト色域決定部３０２０は、バックライトエリア毎に、各色領域ｖＣＡ（ＣＢｘ，ＣＧｘ，ＣＲｘ）のうち、バックライトエリア内の画素の９９．９％以上が含まれている色領域を選択するものとする。
【０１６７】
判定の結果複数の色領域が選択される場合があるが、その場合、バックライト色域決定部３０２０は、あらかじめ定めた色領域の優先度に従って１つの色領域を選択する。実施例８では、個人差の縮小効果が高い色領域ｖＣＡ（ｖＮＣＢ１，ｖＮＣＧ１，ｖＮＣＲ１）を最優先にし、次点を色領域ｖＣＡ（ｖＮＣＢ２，ｖＮＣＧ２，ｖＮＣＲ１）とする。他の２４３種類の色領域については、色領域が狭いものから広いものの順に優先度を付ける。
【０１６８】
また、色領域が１つも選択されなかった場合、バックライト色域決定部３０２０は、色領域ｖＣＡ（ｖＢ５，ｖＧ５，ｖＮＣＲ１）を選択する。
バックライト色域決定部３０２０は、上記処理をすべてのバックライトエリアに対して
行い、バックライトエリア毎に選択した色領域をバックライト色域３０２１として出力する。
【０１６９】
次にバックライト点灯強度決定部３０２２について説明する。
バックライト点灯強度決定部３０２２はバックライト色域３０２１に基づいてバックライトエリア毎の発光ダイオードｖＢ、ｖＧ、ｖＲの点灯強度と色度を決定し、バックライト点灯強度３０２３として出力する。
実施例８では、発光ダイオードｖＢ、ｖＧ、ｖＲの相対的な点灯強度はバックライトエリアによらず、すべて１．０とする。
【０１７０】
バックライト点灯強度決定部３０２２は、発光ダイオードｖＢ、ｖＧ、ｖＲの色度として、バックライトエリア毎に決定されたバックライト色域３０２１のＢ、Ｇ、Ｒ原色点の色度（ＣＢｘ，ＣＧｘ，ＣＲｘ）を設定する。
【０１７１】
次にバックライト駆動部６０について説明する。
バックライト駆動部６０はバックライト色域３０２１に基づいて、バックライトエリア毎に、発光ダイオードｖＢ、ｖＧ、ｖＲそれぞれの駆動波形を決定し、表示部７０のバックライトを駆動するバックライト駆動信号６１を出力する。図３３（Ａ）に駆動波形を示す。
【０１７２】
図３３（Ａ）は横軸が時間、縦軸が電流値である。横軸のＶは液晶パネルユニット７１の１リフレッシュレート期間（１フレーム期間）を意味する。Ｉｄ１、Ｉｄ２は発光ダイオードに印加する電流値、Ｗｄ１、Ｗｄ２はその電流値の電流を発光ダイオードに印加する時のパルス幅を意味する。電流を印加してから次の印加までの時間が長いとフリッカが起きる。そのため実施例８では液晶パネルユニット７１の１リフレッシュレート期間に６回発光ダイオードを点灯させる。また、発光ダイオードに印加する電流値を１／６リフレッシュレート期間毎に交互に変更することで１つの発光ダイオードを異なるピーク波長で点灯させる。また、点灯タイミングは液晶パネルユニット７１のリフレッシュ周期に同期させる。すなわち、実施例８では、１フレーム期間内に時分割で電流値を所定間隔で切り替えることにより、１つの発光ダイオードに複数の光を発光させる。
【０１７３】
バックライト駆動部６０は、バックライト色域３０２１に基づいてＩｄ１、Ｉｄ２、Ｗｄ１、Ｗｄ２を決める。具体的には、バックライト駆動部６０は、原色の色度点とＩｄ１、Ｉｄ２、Ｗｄ１、Ｗｄ２の値との対応表を予め有しており、その対応表に基づいてＩｄ１、Ｉｄ２、Ｗｄ１、Ｗｄ２を決める。また、実施例８では発光ダイオードの相対点灯強度はすべて１．０としたので、対応表はＩｄ１×Ｗｄ１＝Ｉｄ２×Ｗｄ２となるように作られる。実施例８ではＩｄ１×Ｗｄ１＝Ｉｄ２×Ｗｄ２＝Ｐｗｒとする。
【０１７４】
図３４に駆動波形の例を上げて説明する。図３４（Ａ）はバックライト色域３０２１の青の原色点がｖＢ５の場合の駆動波形である。この場合、発光ダイオードｖＢは異なる波長で点灯しないため、Ｉｄ１＝Ｉｄ２＝ＩｖＢ５、ｗｄ１＝ｗｄ２＝Ｐｗｒ／ＩｖＢ５［Ｖ］となる。
【０１７５】
図３４（Ｂ）はバックライト色域３０２１の青の原色点がｖＮＣＢ１の場合の駆動波形である。この場合、発光ダイオードｖＢを電流値ｖＢ１とｖＢ２で交互に点灯させるため、Ｉｄ１＝ＩｖＢ１、Ｉｄ２＝ＩｖＢ２、ｗｄ１＝Ｐｗｒ／ＩｖＢ１［Ｖ］、ｗｄ２＝Ｐｗｒ／ＩｖＢ２［Ｖ］となる。
【０１７６】
図３４（Ｃ）はバックライト色域３０２１の青の原色点がｖＮＣＢ２の場合の駆動波形である。この場合、発光ダイオードｖＢを電流値ｖＢ３とｖＢ４で交互に点灯させるため
、Ｉｄ１＝ＩｖＢ３、Ｉｄ２＝ＩｖＢ４、ｗｄ１＝Ｐｗｒ／ＩｖＢ３［Ｖ］、ｗｄ２＝Ｐｗｒ／ＩｖＢ４［Ｖ］となる。
【０１７７】
また、実施例８では発光ダイオード毎に電流印加タイミングをずらすことで最大消費電力を軽減する。具体的には図３５のように発光ダイオード群ＢＬ（０〜ｐ−１，０）に対して発光ダイオード群ＢＬ（０〜ｐ−１，１）をｄｔ［Ｖ］遅らせて点灯させる。同様に発光ダイオード群ＢＬ（０〜ｐ−１，２）はｄｔ×２［Ｖ］、発光ダイオード群ＢＬ（０〜ｐ−１，３）はｄｔ×３［Ｖ］・・・と遅らせて点灯させる。図示は省略したが、すべての発光ダイオード群の印加タイミングをずらすことで最大消費電力を軽減する。
【０１７８】
また、実施例８では発光ダイオードを２種類の電流値で交互点灯させるようにしたが、電流値の種類は２種類より多くても良い。例えば図３３（Ｂ）の発光ダイオードの駆動波形のように、発光ダイオードを複数（５種類）の電流値で順次点灯しても良い。この場合、パルス幅が短い点灯が連続するとフリッカを引き起こすので、図３３（Ｂ）のＰＡのようにパルス幅の短い波形の前後にパルス幅の長い波形を配置した駆動波形を用いるのが良好である。
【０１７９】
以上説明した構成及び手順にて、３原色の空間変調器を用いて色の見え具合の個人差の縮小と表示色域の拡大を両立した画像表示装置を構成することが可能となる。
また、色数を増やさず１つの発光ダイオードの駆動電流値を変更したのでバックライトの輝度の低下を抑制できる。
また、実施例８では１つ発光ダイオードの駆動電流値を変更することで１つの発光ダイオードが複数のピーク波長で発光するようにしたので、ピーク波長毎に光源を設ける必要がない。
また、交互点灯させる発光ピーク波長の組み合わせを画像に応じて複数の組み合わせのうちから選択するようにしたので、交互点灯させる発光ピーク波長の組み合わせが１組の場合と比較して、色見えの個人差の縮小と表示色域の拡大とを両立させることができる。
また、液晶パネルの１リフレッシュレート期間に複数回点灯と消灯を繰り返すようにしたので１リフレッシュレート期間１回点灯１回消灯を行うよりもフリッカを軽減することができる。
また、発光ダイオード群毎に点灯タイミングをずらしたので、最大消費電力を軽減することができる。
【０１８０】
実施例８では光源として発光ダイオードを用いて説明したが、光源はこれに限らない。発光波長が変更できるレーザー光源や有機ＥＬなどを用いて行っても良い。
また、実施例８では画素値に応じてバックライト色域３０２１を決めたが、実施例１のように彩度に応じてバックライト色域３０２１を決めても良い。
【０１８１】
（実施例９）
続いて本発明の実施例９について説明する。実施例８では２４５種類のバックライト色域を選択的に用いたが実施例９では色見えの個人差を縮小する色域と広色域表示できる（彩度の高い色を表示できる）色域の２種のみを用いる。実施例９の画像表示装置の構成は実施例８とほぼ同一である。異なる部分のみ説明する。
【０１８２】
色域判定部１２０は各画素のｘｙ値１１１が、色領域内の値であるか判定して色域判定結果１２１を出力する。実施例９では色領域として色領域ｖＣＡ（ｖＮＣＢ１，ｖＮＣＧ１，ｖＮＣＲ１）とｖＣＡ（ｖＢ５，ｖＧ５，ｖＲ２）の２種を用いること以外は実施例８の色域判定処理と同じである。図３６（Ａ）に色領域ｖＣＡ（ｖＮＣＢ１，ｖＮＣＧ１，ｖＮＣＲ１）とｖＣＡ（ｖＢ５，ｖＧ５，ｖＲ２）を図示する。ｖＣＡ（ｖＮＣＢ１，ｖＮＣＧ１，ｖＮＣＲ１）が色見えの個人差を縮小できる色域、ｖＣＡ（ｖＢ５，ｖＧ５
，ｖＲ２）が広色域表示できる色域である。
【０１８３】
実施例９における色域判定結果１２１の構造体構造を以下に示す。
｛
ＢＯＯＬ  ｖＣＡ［２］；
｝ＣＦＬＡＧ；
ｖＣＡ［０］がｖＣＡ（ｖＮＣＢ１，ｖＮＣＧ１，ｖＮＣＲ１）、ｖＣＡ［１］がｖＣＡ（ｖＢ５，ｖＧ５，ｖＲ２）に対応する。
【０１８４】
累積加算部１４０は、色域判定結果１２１と領域判定結果１３１を集計して分割統計量１１を算出する。この処理は、色領域が２種類であること以外は実施例８の累積加算部１４０と同様である。分割統計量１１の構造体の構造を以下に示す。
｛
ｉｎｔ  ｖＣＡ［２］；
｝ＣＨＩＳＴ（ｐ，ｑ）；
ｖＣＡ［０］がｖＣＡ（ｖＮＣＢ１，ｖＮＣＧ１，ｖＮＣＲ１）、ｖＣＡ［１］がｖＣＡ（ｖＢ５，ｖＧ５，ｖＲ２）に対応する。
【０１８５】
バックライト色域決定部３０２０は分割統計量１１に基づいてバックライト色域３０２１を決定する。この処理は、色領域が２種類であること以外は実施例８のバックライト色域決定部３０２０と同様である。また判定の結果、複数の色領域が選択される場合の色領域の優先度は、ｖＣＡ（ｖＮＣＢ１，ｖＮＣＧ１，ｖＮＣＲ１）、ｖＣＡ（ｖＢ５，ｖＧ５，ｖＲ２）の順とする。色領域が１つも選択されなかった場合、バックライト色域決定部３０２０はｖＣＡ（ｖＢ５，ｖＧ５，ｖＲ２）を選択する。
【０１８６】
以上のように２種類のみの色領域であっても、色の見え具合の個人差の縮小と表示色域の拡大を両立した画像表示装置を構成することが可能である。
【０１８７】
（実施例１０）
続いて本発明の実施例１０について説明する。実施例８では３原色すべての発光ダイオードの発光ピーク波長を制御したが、実施例１０では青色発光ダイオードの発光ピーク波長のみを制御する。色の見え具合の個人差を縮小する場合、青色の見え方の個人差を縮小することが赤色や緑色の見え方の個人差を縮小するより効果的であることが実験的に分かっている。実施例１０の画像表示装置の構成は、実施例９とほぼ同一である。異なる部分のみ説明する。
【０１８８】
色域判定部１２０は各画素のｘｙ値１１１が、色領域内の値であるか判定して色域判定結果１２１を出力する。この処理は、色領域として色領域ｖＣＡ（ｖＮＣＢ１，ｖＧ５，ｖＲ２）とｖＣＡ（ｖＢ５，ｖＧ５，ｖＲ２）の２種を用いること以外は実施例９の色域判定処理と同様である。図３６（Ｂ）に色領域ｖＣＡ（ｖＮＣＢ１，ｖＧ５，ｖＲ２）とｖＣＡ（ｖＢ５，ｖＧ５，ｖＲ２）を図示する。ｖＣＡ（ｖＮＣＢ１，ｖＧ５，ｖＲ２）が色見えの個人差を縮小できる色域、ｖＣＡ（ｖＢ５，ｖＧ５，ｖＲ２）が広色域表示できる色域である。
【０１８９】
バックライト色域決定部３０２０は分割統計量１１に基づいてバックライト色域３０２１を決定する。判定の結果複数の色領域が選択される場合の色領域の優先度は、ｖＣＡ（
ｖＮＣＢ１，ｖＧ５，ｖＲ２）、ｖＣＡ（ｖＢ５，ｖＧ５，ｖＲ２）の順とする。色領域が１つも選択されなかった場合、バックライト色域決定部３０２０はｖＣＡ（ｖＢ５，ｖＧ５，ｖＲ２）を選択する。
【０１９０】
以上のようにＲＧＢ３原色のうち一部の原色光源のみの発光波長を制御することで、ローコストにて色見えの個人差を実用上必要とされる精度に改善することが可能である。
【０１９１】
（実施例１１）
スクリーンに映像を投影するプロジェクタ装置であっても本発明を適用することが可能である。
本発明の実施例１１における画像表示装置の構成図を図３７に示す。実施例１１での画像表示装置は光源の領域分割点灯制御を行わず、画面内一様に光源の制御を行う構成である。
【０１９２】
投射部４０７０は光源駆動信号４０６１と修正画素値５１に従って画像を投射する。投射部４０７０の構成図を図３８に示す。
光源基板４７１０は光源である発光ダイオード素子を実装する基板である。発光ダイオードＲ４７２１は実施例８で使用した発光ダイオードｖＲと同一の発光特性を有する。従って発光ダイオードＲ４７２１も駆動電流値によって発光ピーク波長を変更できる。同様に、発光ダイオードＧ４７２３、発光ダイオードＢ４７２５は実施例８の発光ダイオードｖＧ、ｖＢと同一の発光特性を有する。
【０１９３】
集光レンズ４７３０は発光ダイオードＲ４７２１から発せられた光を集光して並行光にするレンズである。
反射ミラー４７４０は集光された光源光の光路を変更して後述のＬＣＤパネルへ入射させる。
ＬＣＤパネルＲ４７５１は、修正画素値５１の赤の成分の濃淡を面内に形成して、発光ダイオードＲ４７２１から発せられた赤色の光源光を変調する。
ＬＣＤパネルＧ４７５２とＬＣＤパネルＢ４７５３も同様に緑色と青色の光源光を変調する。
【０１９４】
ダイクロイックプリズム４７６０は、ＲＧＢ３原色それぞれ独立に変調された光源光を一つの光路に合成する。Ｂ反射面４７６１は青色の波長域の光を反射してその他の波長域の光を透過する。またＲ反射面４７６２は赤色の波長域の光を反射してその他の波長域の光を透過する。
投射レンズ４７７０は、ＲＧＢ３原色それぞれの変調光の合成光をスクリーンに投射する。
【０１９５】
統計量取得部４０１０は、入力画像１を解析して、統計量４０１１を算出する。ヒストグラムを集計する画像領域が入力画像の全領域であり、従って単一のヒストグラムとなる他は、統計量取得部４０１０は、実施例８で説明した分割統計量取得部とほぼ同様の構成及び手順にて統計量４０１１を算出する。統計量４０１１の構造体の構造を以下に示す。ヒストグラム構造体ＣＨＩＳＴは２次元配列ではなく単一の構造体となる。
｛
ｉｎｔ  ｖＣＡ［７］［７］［５］；
｝ＣＨＩＳＴ；
ｖＣＡのインデックスは順番にＣＢｘ，ＣＧｘ，ＣＲｘに対応する。
【０１９６】
光源色域決定部４０２０は統計量４０１１に基づいて光源色域４０２１を決定する。決定方法は画面全体を１つのブロックとして扱う他は実施例８で説明したバックライト色域決定方法と同様である。
光源点灯強度決定部４０２２は光源色域４０２１に基づいて光源点灯強度４０２３を決定する。光源点灯強度４０２３は発光ダイオードＲ４７２１、発光ダイオードＧ４７２３、発光ダイオードＢ４７２５の点灯強度と色度の情報からなる。決定方法は画面全体を１つのブロックとして扱う他は実施例８で説明したバックライト点灯強度決定方法と同様である。
【０１９７】
光源色度算出部４０４０は光源点灯強度４０２３に基づいて光源色度４０４１を算出する。実施例１１では光源の色度分布は一様であるので、発光ダイオードＲ４７２１の点灯強度をｂｌ．ｖＲ、ＸＹＺ色度座標をＯｒｇＸＹＺ［ｖＲ］．Ｘ、ＯｒｇＸＹＺ［ｖＲ］．Ｙ、ＯｒｇＸＹＺ［ｖＲ］．Ｚで表すと、
【数１６】
2014182192.tif 000018
と求められる。
【０１９８】
画素値補正部５０の画素値補正の方法は、画面内一様の光源色度４０４１に基づく他は実施例１の手順と同様である。
【０１９９】
光源駆動部４０６０は、光源色域４０２１に基づいて、投射部４０７０の発光ダイオードＲ４７２１、発光ダイオードＧ４７２３、発光ダイオードＢ４７２５のそれぞれの駆動波形を決定し、光源を駆動する光源駆動信号４０６１を出力する。光源が単一であること以外は実施例８で説明したバックライト駆動部６０の動作と同じである。
【０２００】
以上説明した構成及び手順にて、スクリーンに映像を投影するプロジェクタ装置でも色の見え具合の個人差の縮小と表示色域の拡大を両立した画像表示装置を構成することが可能となる。
【符号の説明】
【０２０１】
１０  分割統計量取得部、２０  バックライト点灯強度決定部、７０  表示部、７１  液晶パネルユニット、７２  バックライトユニット、９０  制御部
【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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【図９】
2014182192.tif 000027
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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